Beiträge zur Kenntnis der Reproduktions- und Regenerationsvorgänge bei Pilzen und der Bedingungen des Absterbens myzelialer Zellen von Aspergillus niger

Beiträge zur Kenntnis der Reproduktions- und Regenerationsvorgänge bei Pilzen und der Bedingungen des Absterbens myzelialer Zellen von Aspergillus niger

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8eitrage zur Kenntnis der Reproduktions- und RegenerationsYorgange bei Pilzen und der 8edingungen des Absterbens myzelialer Zellen von Aspergillus niger. Von Paul Kohler. Mit 10 Abbildnngen im Texte.

A. Einleitung und Literaturangabe. Reproduktion und Regeneration sind Ersatztatigkeiten, die lllall an hOheren Pflanzen schon seit altersh'er kennt, praktlich ausgenutzt und auch schon oft wissenschaftlich untersucht hat. Unter den niederen Pflanzen sind in dieser Hinsicht sehr eingehend Moose und in jungster Zeit VOl' aHem die Algen bearbeitet worden. Was die Pilze anbetrifft, so beschranken sich di~ Kenntnisse uber ihre Reproduktions- und Regenerationsfahigkeit teils auf Tatsachen, die mehr nebenbei im AnschluB an andere Arbeiten gefunden wurden, teils auf gelegentliche Beobachtungen und Untersuchungen. Der Umfang del' fur diese Organism en gefundenen Ergebnisse ist infolgedessen noch klein. Den Nachweis davon soll im folgenden eine Zusammenstellung der bis jetzt bekannten Resultate geben. Von manchen Schimmelpilzen vermag eine jede ausgewachsene Zelle des vegetativen Myzels einen ganzen Organismus zu reproduzieren 2). Ebenso entsteht aus einer abgetrennten vegetativen Hyphe von Mucor, die ihre Wunde durch Bildung einer Membran verschlieBt, ein vollstandiger Organismus S). Die Untersuchungen von Klebs an Eurotium herbariorum lehren, daB auch differenziertere Zellen ebenso reproduktionsfahig sein konnen wie vegetative Zellen Denn die Konidientrager dieses Pilzes lassen, wenn sie in Nahrlosung untergetaucht werden, ein vegetatives Myzel hervorgehen 4). Auch Parasiten konnen Reproduktionsvorgange auslosen. So treibt nach Brefeld ein Sporangiumtrager von Mucor Mucedo, der von Pipto1) Unter Reproduktion verstehe ich in Anlehnung an Pfeffer (Pflanzenphysiologie, Leipzig 1901, Bd. II, pag. 204) einen Ersatz durch Neubildungen, Auswachsen von Anlagen usw., unter Regeneration dagegen die Ersatztatigkeit, die eine Wiederherstellung des Hinweggenommenen von der Wundfliiche aus bewirkt. 2) Pfeffer, Pflanzenphys., Leipzig, Bd. II, pag. 205. 3) van Tieghem, Annal. d. 8cienc. naturell. 1875, VI. ser., T. I, pag. 19. 4) Klebs, Die Bedingungen der Fortpflanzung bei einigen Algen und Pilzen, 1896, pag. 458.

217 cephalis befallen wird, Seitenzweige, die ebenfalls zu Sporangientragern werden, indem an ihren Enden kleine Sporangien~ entstehen 1); Wie die untergetauchten Konidientrager von Eurotium herbariorum verhalten sich auch Teilstiicke von FruchtkOrpern einiger hOherer Pilze. Brefeld brachte Teile des Fruchtk6rpers von Coprinus stercorarius 2), Coprinus ephemerus 3) und Peziza Sklerotiorum 4) in Nahrl6sung odeI' auf Nahrsubstrat und sah, wie aus ihnen ein vegetatives Myzel her vorging. Es war gleichgiiltig, ob er zu diesen Versuchen Stielteile, Hutteile odeI' Lamellen verwendete: stets erhielt er dasselbe Resultat. Die gleiche Fahigkeit wie diese Teilstiicke zeigen nach de Bary die Sklerotien del' Sklerotinien 5); denn diese lassen, wenn sie sich innerhalb einer Nahr1613ung befinden, die an die Schnittfliiche grenzenden Hyphen zueinem vegetativen Myzel austreiben. In einem feuchten Raull1e dagegen entsteht bei denselben Sklerotien, wie auch an dem Sklerotium von Claviceps purpurea eine kallusartige Wucherung auf del' Schnittflache. Ahnliches Verhalten beobachtete Brefeld an den Sklerotien von Coprinus stercorarius, insofern bei diesen die Zellen del' Schnittflache auf Nahrsubstrat zu Myzel auswachsen 6). Auf feuchtell1 Sande abel' verwandeln sich die durch den Schnitt frei gelegten Zellen des Sklerotiull1s in Rindenzellen, indem sich ihre Membran schwarzt und auBerdem kutilarisiert wird 1). Dieselbe Abhiingigkeit in del' Qualitat del' Neubildung von dem sie umgebenden Medium zeigen die von Brefeld untersuchten Teilstucke des Fruchtk6rpers von Coprinus, die, wie bereits erwabnt wurde, in Niihrl6sung zu ¥yzel aussprossen; denn sie produzieren auf feuchtem Sande ausgelegt, kleine, abel' sonst normale Fruchtkorper mit Hut und StieI 8). Hierbei ist es wieder gleich, welchem Gewebe des Fruchtk6rpers die Teilstiicke entstammen. Bei Coprinus stercorarius konnte Brefeld auch sehen, wie del' weggeschnittene Hut von dem noch wachsenden Fruchttrager regeneriert wird ~). 1) Fig. 24. 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

Brefeld, Untersuchungen iiber Schimmelpilze, 1872, Heft I, Tafel I. Beschreibung pag. 58. Ders., Ibidem, 1877, Heft III, pag. 78ff. Ders., Ibidem, Heft III, pag. 114. Ders., Ibidem, Heft IV, pag. 121, Anm. de Bary, Morphologie und Biologie der Pilze, 1884, pag. 42. Brefeld, 1. c. Heft III, pag. 82. D ers., 1. c. Heft III, pag. 25. Ders., 1. c. Heft III, pag. 72 ff. De!"S., 1. c. Heft III, pag. 69.

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Die Reproduktion von Fruchtkorpern am Hut oder Stiel ist nun ein Verhalten, wie es auch bei anderen hOheren Pilzen festgestellt worden ist. - Neue Fruchtkorper bildet nach GoebeP) der Fruchtkorper von Stereum hirsutum, wenn er heschnitten, aber auf seinem naturlichen Nahrboden belassen wird, und zwar gehen die Neuhildungen von den Schnittflachen aus. Werden die "zarten Spitzen" einer von Hennings beobachteten Xylaria, die del' Gattung Kretschmeria angehOrt, von Nacktschnecken abgenagt, so entwickeln sich auf den zuruckbleibenden Stielstumpfen kopfformige Fruchtkorper 2). Eina iihnliche Reaktion konstatierte Hennings an dem Fruchtstiel von CJaviceps purpurea, del' im Fruhjahr aus dem Sklerotium hervorbricht. Wird namlich das Kopfchen, in dem die Askussporen entstehen, abgebrochen, so reproduziert der Stiel von neuem "seitlich halbkugelige Kopfchen" 3). Hennings fuhrt weiter eine Anzahl von Pilzen an, auf deren Hut aus unbekannten Ursachen kleinere FruchtkOrper mit Stiel und Hut hervorwachsen 4). Nach seinen Angaben sollen derartige Ahnormitiiten in der Natur Ofter vorkommen,. z. B. hei Boletus scaber, Boletus subtomentosus, Russula emetica, Tricholoma futilans, Tricholonla hreviceps usw. Endlich sind auch manche Pilze imstande, Schaden, die sie durch Verletzungen erhalten haben, zu verheilen. Bei Boletus edulis wird nach Massart das Hymenium dort, wo es von Schnecken weggefressen worden ist, von neuem gebildet 5). Bei Trametes gibbosus entstand auf der Schnittfliiche, die von Massart senkreeht zu den horizontalen Schichten des Fruchtkorpers gelegtwurde, eine nelle Oberfiache, die genau so stark war als die, die in derselben ~eit zuder unberuhrten oberen Seite hinzukam 6). Endlich beobachtete Massart, da13 an Agaricus campestris spontane Verletzungen voIlkommen vernarbt werden 7). DaB Agaricus campestris uberhaupt ein besonders gfinstiges Objekt fUr das Studium der Reproduktion sowohl als auch der Regeneration ist, beweisen die vorlaufigen Mitteilungen von Magnus, del' z. B. eine Regeneration des Hymeniums und der Lamellen an diesem Pilze beobachtete 8). 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)

Goebel, Flora 1903, pag. 143 ff. P. Hennings, Hedwigia, XL, 1901, pag. 140. Ders., 1. c. pag. 140. Ders., 1. c. pag. 138. Massart, La cicatrisation chez les vegetaux, 1898, pag. 18. Ders., l. c. pag. 19. Ders., l. c. pag. 18.. W. Magnus, Ber. d. botan. Gesellsch. 1903, pag. 129.

219 Damit ist in groBen Umrissen alles das angegeben,' was wir bis jetzt Hber Reproduktion und Regeneration bei Pilzen wissen. Es lag nahe, (liese Reaktionsfahigkeit der Pilze einmaI einer systematischen Bearbeitung zu unterziehen, urn durch Ausfiillung von Liicken und durch Heranziehung von noch nicht untersuchten Objekten das Erfahrungsmaterial iiber diesen Gegenstand zu vermehren. Zu diesem Zwecke wurde eine Reihe von Pilzen, von den einfachsten bis zu den differenziertesten Formen, auf ihre Reproduktions- und Regenerationsfahigkeit gepriift. Die durch diese Untersuchungen gewonnenen Resultate ermoglichen einen geschlossenen Uberblick iiber die betreffenden Erscheinungen und gestatten uns weiterhin, zur Diskussion einiger Fragen allgemeinerer Natur zu schreiten. Hierher gehOrt in erster Linie die Frage nach der Allgemeinbefiihigung der einzelnen Zellen und Zellteile der untersuchten Pilze und deren Realisierbarkeit. Damn schlieBt sich als zweite Frage, in -welcher Weise die AuBenbedingungen auf die Lenkung der Reproduktionstiitigkeit von EinfluB sind, und damit im Zusammenhange eine dritte Frage, inwieweit namlich die Qualitat der Neubildung vom Zustande des Teilstiickes abhiingig ist.

8. Experimenteller Teil. I. Versuche mit Schimmelpilzen.

Die Untersuchungen wurden zuerst an den einzeIligen Schimmelpilzen Mucor stolonifer und Phycomyces nitens vorgenommen. Was das vegetative Myzel von Mucor anbetrifft, so ist, wie wir bereits eingangs erwahnten, schon von van Tieghem festgestellt worden, daB eine abgetrennte Hyphe aus sich das Ganze zu bilden vermag. Diese Tatsache wurde zunachst noch einmal experimentel! bestiitigt. Die weiteren Untersuchungen aber zielten darauf hinaus, zu erfahren, ob auch differenziertere Gebilde, als es die vegetativen Hyphen sind, die Fiihigkeit zur Reproduktion eines neuen Organismus besitzen. Infolgedessen wurden von Mucor stolonifer untersucht: die Lufthyphen, die aus dem Myzel als unverzweigte Hyphen in die Luft emporwachsen, die Stolonen und die Rhizoiden, die bei Kontakt mit einem festen Korper an den Stolon en entstehen; der Sporangiumtrager und das Sporangium. Bei Phycomyces n\tens beschrankten sich die Versuche auf die J"ufthyphen, den Sporangiumtrager und das Sporangium. 1. Mucor stolonifer. Obwohl die Ergebnisse van Tieghems in der Hauptsache bestatigt werden konnten, muB doch einiger kleiner Abweichungenhalber, Flora ~907.

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220 die sich einstellten, eine mehr wiederholende Darstellung der betreffenden Versuche erfolgen. Es sei schon hier bemerkt, daB die zu den Versuchen notigen Operationen moglichst steril ausgefuhrt wurden. Urn das vegetative Myzel von Mucor stolonifer zu untersuchen, brachte ich eine Einzelspore in einen Nahrtropfen auf Deckglaschen und lieB sie in einer feuchten Kammer (feuchter Papprahmen) auskeimen. Sobald· sich ein verzweigtes Myzel gebildet hatte, wandte ich das Deckglaschen um und suchte das Objekt mit Hilfe zweier sterileI' Nadeln zu zerreiBen. Eine nachtragliche Beobachtung zeigte fast stets, daB einige Hyphen verletzt odeI' vollkommen yom ubrigen l\lyzel abgetrennt waren. Betrachten wir zunachsteine W undstelle des Myzels! 1st eine Hyphe nul' gedruckt oder gequetscht worden, so ist del' Ort del' Verletzung daran zu erkennen, daB sich das Plasma an der betreffenden Stelle dunkler gefiirbt hat: es stirbt bald abo War die Verwundung aber so stark, daB eine kleine Offnung im Zellschlauche entstand. so· flieBt ein Tell des Plasmas aus, nimmt ebenfalls bald eine dunklere Farbung an und geht zugrunde. In beiden Fallen verlauft die nun folgende Reaktion in gleicher Weise: Auch in dem unmittelbar an die W un de angrenzenden, intakt gebliebenen Teile der Hyphe farbt sich das Plasma dunkler und stirbt abo Erst in einiger Entfernung yon der Wunde erscheint es wieder hell. Die Grenze zwischen der helleren und dunkleren Partie des Plasmas, zunachst noch etwas undeutlich, tritt nach wenigen Minuten sehr scharf hervor. Es ist die Stelle, wo eine AbschluBmembran gebildet wird, die sich konvex nach del' W unde vorwolbt. Del' ganze V organg von der Verletzung bis zum \rerschluB durch diese Membran nimmt nur kurze Zeit in Anspruch. Was den ersten Teil der Wundreaktion, ehe die Abschlu13membran gebildet wird, anbetrifft, so beobachtete Oh. Ternetz eine ahnliche Erscheinung bei Ascobolus careus, insofern bei diesem Pilze nicht nur die verletzte Zelle, sondern auch die an diese angrenzenden absterben 1). Dadurch daB nun bei Mucor stolonifer die Bildung einer Ver- . narbungsmembran auf beiden Seiten der Wunde vor sich gebt, wird die verletzte Stelle vollstandig isoliert. Damit ist aber das Myzel, wenn es nur an einer Stelle verwundet wurde, in zwei Teile zerlegt worden, die entweder beide groBere Komplexe darstellen oder von denen del' eine nur durch ein Hyphenende reprasentiert werden kann. In beiden 1) eh. Ternetz, Jahrh. f. wiss. Bot., Bd. XXXV, pag. 282.

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Fallen lebt jedes der beiden Teilstiicke selbstiindig weiter. Ein auf diese Weise isoliertes Hyphenende fahrt fort, mit seiner unverletzten Spitze weiter zu wachsen, es treibt Seitenzweige und bildet schlieBlich Fruktifikationsorgane, reproduziert also einen ganzen Organismus. Wird eine Hyphe gleich von Anfang an vollstiindig yom Myzel -getrennt, so spiel en sich ganz dieselben Vorgiinge abo Endlich kann es noch vorkommen, daB Hyphenstiicke aus dem Myzel getrennt werden, die auf zwei Seiten verletzt sind. Auch diese bilden dann nach den beiden Wunden hin AbschluBmembranen in del' Art, wie oben dargelegt wurde; vorausgesetzt bleibt dabei, daB derartige Teilstiicke nieht unter eine gewisse GroBe herabsinken. Soweit stimmen meine Versuehe mit denen van Tieghems iiberein. Nun behauptet dieser Autor noeh, daB die verletzte Hyphe "im allgemeinen" einen Seitenzweig unter der W undmembran hervortreibe 1). Das konnte den Glauben erwecken, als ob hier ein korrelativer Zusammenhang bestande zwischen der Verwundung einerseits und der Auszweigung andrerseits, eine Erseheinung, die an manehen Algen festgestellt worden ist aber von mir, so oft ieh aueh den Versueh wiederholt habe, nieht beobaehtet werden konnte. Die Seitenzweige entstanden regellos in einiger Entfernung von der AbsehluBmembran. Es fragt sieh nun, ob diese AbsehluBmembran seIber waehstumsfiihig ist, ob sie also die fortwaehsende Spitze ersetzen kann. Va n Tieghem hat "selten" gesehen, daB "die Vernarbungsseheidewand sieh selbst weiter entwiekelt und daB sieh so die Hyphe in ihrer ersten Riehtung quer dureh den toten Teil verliingert" 2). Ieh selbst habe eine derartige waehsende AbsehluBmembran nieht beobaehten kOnnen, was nieht aussehlieBt, daB sie doeh die Fiihigkeit dazu besitzt, die un tel' Umstanden dann realisiert wird, wenn man die Bildung von Seitenhyphen verhindert. Von den differenzierten Gebilden untersuehte ieh zunaehst die Lufthyphen. Diese Lufthyphen reprasentieren im Gegensatz' zu den gesehIangelten Hyphen des vegetativen Myzels geradlinig begrenzte Zylinder, die sieh auBerdem dllreh ihre Breite und ihre dunklere Farbung auszeichnen. Um sie bequem erlangen zu konnen, ziiehtete ieh den Pilz auf Brot; Die Lufthyphen sehnitt ieh mit einer sterilen Scheere ab und brachte sie in einen Hangetropfen oben beschriebener Art. Die durch den Schnitt entstandene Wunde wurde in derselben Weise von dem iibrigen Teile der Hyphe durch eine Vernarbungsmem1) van Tieghem, I. c. pag. 20. 2) Ders., I. c. pag. 20.

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222 bran abgesehlossen, wie dies aueh an der verletzten vegetativen Hyphe gesehieht. An diesen isolierten Lufthyphen erseheinen nun naeh der Vernarbung der Wunde starke Seitenzweige (Fig. 1), die sieh sofort naeh Austritt aus der Mutterhyphe in zwei oder drei Aste teilen und so dieselbe Breite wie die Hyphen des vegetativen Myzels erlangen. Aueh hier erfolgt die Anlage derSeitenzweige in bedeutender Entfernung von der AbsehluBmembran. Ein Waehstum der unverletzt gebliebenen Spitze, dureh das normal die Lufthyphe verliingert wird, findet innerhalb der Niihrlosung nieht statt. Ieh wandte mieh nun zur Untersuehung des Sporangiumtriigers und des Sporangiums. Uber die Reaktion des Sporangiumtragers liegen sowohl Tatsaehen als Vermutungen vor. "Man wird sieh",.meint Goebel, "nieht wundern konnen. wenn z. B. bei Entfernung eines jungen Mueorsporangiums die Fruehthyphe vegetativ weiterwaehst, falls sie in Flussigkeit untergetaueht wird, wahrend in der Luft ein oder mehrere neue Fruehttrager aus ihr hervorsprossen" 1). Derartige Versuehe, ohne den Fruehttrager unterzutauehen, hat Sehroter angestellt. Dureh das Absehneiden des Kopfehens starben seine Priiparate Fig. 1. Lufthyphe (k) von Mucor in den meisten Fallen abo Aber aueh wenn stolonifer, in Nilhrlosung unter- die Objekte langere Zeit am Leben blieben. getaucht, vegetativ aussprossend (v). Vergr. 250. entstanden keine neuen Fruehttriiger2). Die zu meinen Versuehen verwandten Sporangientriiger sehnitt ieh von ihren Stolonen ab, lieB sie aber in Verbindung mit dem Sporangium. Ieh untersuehte also gleiehzeitig Sporangiumtriiger und Sporangium. Die Objekte wurden dann in einen Nahrtropfen iibertragen, der in iiblieher Weise in einer feuehten Kammer gehalten wurde. Ditl sofortige Kontrolle der Sporangien und ihrer Trager gab AufBehluB dariiber, daB die Untersuehungsobjekte versehieden weit entwiekelt waren, und zwar lieBen sieh im allgemeinen drei Stadien fortgesehrittener Differenzierung unterseheiden: Bei den jiingsten war noeh keine Trennungswand zwischen Trager unci Sporangium gebildet. das Plasma beider Teile stand infolgedessen in offener Verbindung. Bei alteren Objekten war bereits eine den Stiel und das Sporangium trennende 1) Goebel, Morphologische und biologische Bemerkungen. Flora 1903, pag. 145. 2) Schroter, Uber Protoplasmastromung bei Mukorineen. Flora, 95. Bd. (1905), pag. 1-30.

223 Kolumella entstanden. Auf diesem Stadium bietet das Innere des Sporangiums entweder das Aussehen einer homogenen Masse, oder es sind bereits die ersten Anzeiehen einer Zerkliiftung des Plasmas in Sporen bemerkbar. Weitere Entwieklungsstadien wurden nieht benutzt, denn schon dann, wenn die Entwieklung des Sporangiums soweit vorgesehritten war, daB slCh das Plasma eben in Sporen zu differenzieren begann, hielt die Oberffihrung in NiihrlOsung die voIIstandige Ausbildung del' Sporen nieht auf. Die Sporen reiften und trieben innerhalb des Sporangiums Hyphen. Dagegen gingen die jfingsten Objekte, die noeh keine Kolumella besaBen. innerhalb del' Nahrlosung zugrunde. Positive Resultate erzielte ieh nur mit den Sporangien, die von ihrem Trager dureh eine Kolumella getrennt waren, deren Inneres aber noeh als eine homogene Masse ersehien. Trotz der zahlreiehen Versuehe war die Zahl der Resultate sehr gering; denn ieh konnte nul' zweimal einen Erfolg verzeiehnen. Der Verlauf der Reaktion war in beiden Fallen fibereinstimmend. Die untergetauehten Sporangien IieBen Hyphen auswaehsen, die sieh in die Hohe riehteten, sieh fiber die Oberflaehe des Nahrtropfens erheben, wo sie an ihren Enden zu kleineren Sporangien ansehwollen. Das Bestreben, fiber die Oberflaehe herauszuwaehsen, tritt besonders deutlieh hervor, wenn aueh die Seite des Sporangiums Hyphen treibt, die del' Oberflaehe des Nahrtropfens abgewandt ist: Die Hyphen waehsen erst ein Stfiek um das Sporangium herum und dann, sobald es ihnen mogIieh ist, direkt aus dem Substrat heraus. In dem einen FaIle waren auf diese Weise sieben neue Sporangien in einer Zeit, von 20 Std. entstanden. Das untergetauehte Sporangium selbst war entleert, weil seine InhaItsstoffe zum Aufbau der Neubildungen gebraueht worden waren. Bei den vorgehend besehriebenen Versuehen beobaehtete ieh gleiehzeitig den Sporangientrager, der, wie schon gesagt, mit dem Sporangium verbunden bIieb. Zunachst zeigte die sofortige Beobaehtung nach dem. Abtrennen, daB aus der Wunde wenig oder gar kein Plasma ausfloB. Das war aueh dann der Fall, wenn die Verbindung zwischen Trager und Sporangium noch offen war. Weiterhin wurde keine Vernarbungsmembran gebildet, wie sie an den Luft- und vegetativen Hyphen entsteht, ebensowenig traten seitliehe Aussprossungen auf. Die Reaktion, die Goebel bei dieser Versuchsanordnung vermutet, daB namlieh vegetative Hyphen entstehen, bIieb also unter den von mir angewandten Bedingungen aus. Endlich untersuehte ieh aueh die Stolonen und Rhizoiden von ~fueor stolonifer. Ieh verwandte die Stolonen versehiedenen Alters zu

224 den Versuchen: Solche, die eben erst einen festen Gegenstand erreicht hatten; .solche, an denen die ersten Rhizoiden gebildet waren, und solche, die sich eben anschickten, eine Fruchthyphe entstehen zu lassen. Teils wurden sie vollstandig in den Nahrtropfen untergetaucht, teils schwammen sie darauf. rch konnte abel' wedel' die Bildung einer AbschluElmembran, noch die Anlage von Seitenzweigen beobachten. Auch die Rhizoiden, die untergetaucht waren, zeigten keinerlei Wachstumstatigkeit. Damit bestatigt sich die Behauptung de Barys, wonach diese Organe nicht reproduzieren, wenn man sie in Nahrlosung bringt 1).

2. Phycomyces nitens. Von Phycomyces nitens untersuchte ich die Lufthyphen, den Sporangiumtrager und das Sporangium. Urn diese Organe bequem erlangen zu Mnnen, kultivierte ich den Pilz auf Brot. Die Lufthyphen sind wie bei Mucor stolonifer' geradlinig begrenzte Zellschlauche. VOl' den Lufthyphen von Mucor zeichnen sie sich abel' durch ihre bedeutendere Breite und durch ihre dunklere Farbung aus. rch schnitt sie mit einer sterilen Schere vom Substrat ab, iibertrug Sle in einen Nahrtropfen und beobachtete die W unde, die von Nahrfiiissigkeit umgeben war. Wiihrend bei den Lufthyphen von Mucor stolonifer die einzelnen Phasen del' Wundreaktion bis zur Bildung der Vernarbungsmembran mikroskopisch genau verfolgt werden konnten, entziehen sich bei Phycomyces die ·zuniichst auf die Verwundung einsetzenden Vorgange einer derartigen Betrachtung, weil die dunkel gefarbte Membran einen Einblick in die Tatigkeit .des Plasmas verhindert. Der bloB mikroskopischen Beobachtung zeigte das Objekt auch nach Stunden ~eine Veriinderung. Erst nach einem Zeitraume von 16-20 Stunden bot sich ein anderes Bild dar, das sich aber wesentlich von dem unterscheidet, das an den Lufthyphen von Mucor stolonifer beobachtet wurde. Aus der . Lufthyphe von Phycomyces nitens sind namIich keine seitlichen Hyphen hervorgewachsen, sondeI'll ihr unverletztes Plasma hat sich nach AbschluEl mit einer Membran durch den verwundeten Teil hindurch verlangert, indem es zahlreiche Hyphen bildete, die zuniichst noch von. dem verletzten Zellschlauche wie von einem ZyIinder umgeben werden, nach ihrem Austritt aus dieser Hiille aber nach allen Seiten auseinandergehen. Die Lufthyphen von Phycomyces reagieren also ahnlich, wie es van Tieghem in einzelnen Fallen von den vegetativen Hyphen von Mucor angibt. 1) de Bary, Morphologie und Biologie der Pilze, 1884, pag. 48.

225 Es galt nun festzustellen, in welcher Weise diese Prolifikationen gebildet werden. Eine Aufhellung mit Kalilauge HeB erkennen, daB die Neubildungen in den meisten Fallen ganz unvermittelt in den unverletzten Teil der Hyphe iibergehen. Die Art und Weise, wie die urspriingliche Vernarbungsmembran angelegt wird, sollte die Untersuchung von Lufthyphen kurz nach ihrer Verwundung zeigen. Zu diesem Zwecke wurden solche H~hen. die noch keine Prolifikationen getrieben hatten, mit Kalilauge aufgehellt. Es wurde beobachtet, daB die AbschluBmembran von Anfang an gewellt ist, sich, auBerdem ahnHch wie bei Mucor etwas nach auBen vorw6lbt, aber meist in der Bildung von zahlreichen Prolifikationen aufgeht, so daB eine spatere Untersuchung meist nichts mehr von ihr vorfindet. Figur 2 zeigt ein Objekt, wo ein Teil der Vernarbungsmembran erhalten ist. weil, wie es nur selten geschieht, eine einzige Hyphe gebildet wurde. Wie bei Mucor stolonifer ist der Ort, wo die Yernarbungsmembran angelegt wird, ein bedeutendes Stuck von der Wunde entfernt, was darauf hinweist, Fig. 2. Hyphenstiick von Phycomyces nitens, das bei w eine AbschluBmembran gebildet, die daB ebenfalls wie bei Mucor proliferiert (a). Vergr. 350. nicht nur die verwundete Partie, sondern auch ein Teil des angrenzenden, intakt gebliebenen Plasmas abstirbt. Ein analoges Verhalten, wie wir es eben bei Phycomyces kennen lernten, beschreibt Kiister an der Alge Anadyomene stellata, wo die langgestreckten Zylinderzellen, nachdem sie den verletzten Protoplasten durch eine Membran geschiitzt haben, diese Vernarbungsmembran zu englumigen Schlauchen auswachsen lassen 1). Der Sporangiumtrager von Phycomyces nitens wurde wie bei Mucor stolonifer gleichzeitig mit seinem Sporangium untersucht. Er wuroe mit einer sterilen Schere vom Substrat abgeschnitten und in 1) E. Kiister, Flora 1899, pag. 144 u, 145.

226 einen Nahrtropfen gebracht. In seinem Verhalten glich er vollkommen den Lufthyphen, indem er ebenfalls vegetative Hyphen an der Wundstelle bildete. Dabei bleibt es gleich, wie weit die Wunde von dem Scheitelende, dem Orte, wo der Sporangiumtrager normal wachst, entfernt ist; denn der gesamte Protoplast besitzt embryonale Eigenschaft, und wenn das Sporangium abgesclmitten wird, so beginnt der Trager auch an seinem Scheitelende zu proliferiereIi. An dem durch Fig. 3 wiedergegebenen Objekte sind seitlich aus dem Sporangiumtrager Hyphen ausgetreten, und sie sind nicht zufallig dort entstanden. Wie die Figur zeigt, beschranken sie sich auf die Stelle, die im Gegensatz zu ihrer Um-gebung etwas deformiert erscheint. Das Objekt ist hier bei der Uberfiihrung auf das Decl{glaschen gedriickt worden, und ich habe es auch des ofteren .an Lufthyphen dieses Pilzes experimentell feststellen Mnnen, da.6 eine derartige leichte Quetschung eine lebhafte Hyphenbildung hervorruft, wahrend bei Mucor eine solche Stelle sofort isoliert wird und abstirbt. Wenn nun noch Fischer konstatierte, da.6 der Sporangiumtrager von Phycomyces nitens unter normalen AuBenbedingungen durch eine Verletzung zur Bildung eines Zweiges angeregt wird, der seinerseits wieder Fig. 3. Sporangiumtriiger von Phyco- zu einem Sporangiumtrager wird 1), myces nitens mit seitlichen Prolifika- so bestatigt sich hier die Vermutung, tionen. Vergr. 350. die Goebel vom Sporangiumtrager von Mucor ausgesprochen hat (pag. 222). 1) Fischer, Kryptogamenflora, 1892, pag. 220

227 Die gleichzeitige Beobachtung del' Sporangien lieB dieselben drei Entwicklungsstadien erkennen wie bei den Sporangien von Mucor stolonifer. Entweder war zwischen Sporangiumtrager und Sporangium eine Kolumella gebildet odeI' nicht. 1m ersten FaIle bestand del' Inhalt des Sporangiums aus einer homogenen Masse, odeI' er begann sich bereits zu Sporen zu zerkliiften. Ein Auswachsen, wie es an den Sporangien von Mucor stolonifer konstatiert wurde, blieb aber aus. Die Sporangien verhielten sich vollstandig passiv und starben schlieBHch abo Zusammenfassung. Die Untersuchungen von Mucor stolonifer und Phycomyces nitens ergaben folgende Resultate: Mucor stolonifer schlieBt den verletzten Teil einer vegetativen Hyphe durch eine Vernarbungsmembran von dem lebendigen Plasmakorper abo Diese Vernarbungsmembran hat nul' deckende und schiitzende Eigenschaft. Es ist nicht zu erkennen, daB die Verwundung- in irgend einer Art unil Weise die Produktion del' Seitenzweige beeinfluBt. Die Seitenzweige entstehen wie unter normalen Verhiiltnissen. In derselben Weise wie an den vegetativen Hyphen entsteht auch an den abgetrennten und untergetauchten Lufthyphen in der Nahe del' Wunde eine AbschluBmembran, die den verletzten von dem lebendigen Teile der Hyphe trennt. AuBerdem treten an beliebigen Stellen vegetative Seitenhyphen auf. Bei den Lufthyphen von Phycomyces nitens dagegen findet die durch die Verwundung eingeleitete Tatigkeit in del' Bildung del' Vernarbungsmembran nicht ihren AbschluB; diese Vernarbungsmembran HiBt vielmehr zahlreiche Prolifikationen hervorgehen, die in den abgestorbenen Teil del' urspriinglichen Hyphe hineinwachsen. Ebenso entstehen an den Stellen del' Lufthyphen von Phycomyces nitens, die leicht gedriickt worden sind, zahlreiche Seitenzweige; bei Mucor stolonifer sterben derartige Partien, auch wenn die Verletzung nul' gering war, bald ab und werden dann durch AbschluBmembranen isoliert. Phycomyces nitens scheint demnach bei Verletzungen reaktions• fahiger zu sein als Mucor stolonifer. Der Sporangiumtrager von Mucor stolonifer stirbt im Nahrtropfen ab, del' von Phycomyces nitens verhiilt sich genau wie eine Lufthyphe, indem er nach del' Wunde hin eine poliferierende AbschluBmembran bildet und unter Umstanden auch Seitenzweige treiben kann.

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Das in NahrlOsung untergetauchte Sporangium von Mucor stolonifer reproduziert in einzelnen Fallen unter del' Bedingung, daB eine Kolumella .vorhanden ist und daB die Differenzierung del' Sporen noch nicht begonnen hat, Hyphen, die aus der Flussigkeit hervorwachsen und durch Bildung von Sporangien zu Sporangientragern werden. An dem Sporangium von Phycomyces nitens dagegen konnten· keinerlei Reaktionen konstatiert werden. Die Versuche mit den Stolonen und Rhizoiden von Mucor stolonifer verliefen resultatIos, insofern die Bildung von AbschluBmembranen von seiten des unverletzten Protoplasten, \Vie auch die Anlage von Prolifikationen unter den angewandten Versuchsbedingungen ausblieb. 3. Penicillium glaucum und Aspergillus niger. Bei diesen Pilzen treten uns in zahlreiche Zellen gegliederte Faden entgegen, wodurch eine stark.ere Differenziernng erreicht wird. Zwar . unterscheiden wir zunachst lihnlich wie bei den Mucorineen vegetatives Myzel, Lufthyphen und die Organe, die im Zusammenhange mit dem Fortpflanzungsprozesse auftreten, hier die Konidientrager. Vegetatives Myzel und Lufthyphen sind aber weiter differenziert, insofern sie sich aus Scheitel- und Gliederzellen zusammensetzen. Diese Unterscheidung setztsich auch funktionell fort: das Langenwachstum und die Anlage neuer Gliederzellen beschrankt sich auf die Scheitelzelle. an der auBerdem, etwas von der Spitze entfernt, regellos neue Seitenhyphen entstehen. Ein nachtragliches Langenwachstum der einmal angelegten Gliederzellen unterbleibt 1). Dafur treiben abel' sehr viele von ihnen gerade so wie die Scheitelzelle Seitenzweige. In der Anlage dieser Seitenzweige zeigt sich, soweit die Gliederzellen von Penicillium glaucum in Betracht kommen, eine gewisse RegelmaBigkeit, indem del' Ort der Entstehung in der Regel in die Nahe der oberen, also del' Spitze zugekehrten Scheidewand gelegt ist 2). Es erhebt sich nun die Frage, ob die einzelnen Zellen, die den Organismus dieser beiden Pilze aufbauen. nach dem Abtrennen das Ganze zu reproduzieren vermogen, und ob, falls sie es konnen, eine Veranderung des ihnen inuerhalb des Verbandes aufgepragten Charakters eintritt. Die nachfolgenden Untersuchungen sind zunachst an Penicillium glaucum vorgenommen worden. 1) Brefeld, 1. c. Heft II, pag. 27 u. 28. 2) DerR., 1. c. Heft II, pag. 28.

229 Einzelne isolierte Zellen jeder Art und Hyphenstiicke, die aus zwei oder mehreren Zellen bestehen, erhiilt man, wenn man ein Myzelffockchen aus dem KulturgefaBe auf ein sterilisiertes Deckglaschen iibertragt und es hier mit Hilfe von sterilisierten Nadeln mehrfach zerreiBt. NaclHlem die dadurch entstandenen kleineren FlOckchen entfernt worden sind, setzt man in iiblicher Weise mit einem Papprahmen eine feuchte Kammer zusammen und betrachtet dann das Deckglaschen unter dem Mikroskop. Beobachten wir eine einzelne auf diese Weise isolierte ScheHelzelle! Sie setzt ihr Liingenwachstum fort, bildet Querwande, legt also Gliederzellen an und treibt eben so regellos in einiger Entfernung vom Scheitel Seitenzweige wie im normalen Verbande. Ihr ganzes Verhalten deutet nicht daraufhin, daB durch das Abtrennen vom Mutterorganismus eine Beeinffussung ihrer Tatigkeit eingetreten ist. Sie erinnert an ein isoliertes Hyphenende von Mucor stolonifer, das, nachdem mit del' Bildung einer AbschluBmembran die Fig. 4. Astzelle (a) von Wundreal{tion vollendet ist, Cladophora glomerata, mit ihrem basalen Ende in ihre so weiter wachst, als ob tote Mutterzelle (m) hineingewachsen. Vergr. 350. es noch mit dem iibrigen Myzel in Verbindung stande. Die Versuche mit den Gliederzellen von Penicillium glaucum lehren nun, daB die Einzelzelle mit del' Trennung aus del' Hyphe eine groBere Selbstandigkeit gewinnt. Wiihrend namlich die Gliederzellen im nol'malen Verbande so determiniert werden, daB sie meist nur in del' Niihe der oberenScheidewand Seitenhyphen tl'eiben, wil'd mit der Isoliernng einer Gliederzelle diese Determination aufgehoben. indem die Zelle auch in del' Niihe del' unteren Scheidewand Seitenzweige hervol'gehen laBt. Die Zellen abel', die innerhalb der Hyphe nicht zum Auswachsen bestimmt waren, beweisen durch ihr Ausspl'ossen nach dem Abtrennen, daB trotz del' ihnen im. Verbande aufgepriigten Ruhe die Wachstumsfiihigkeit in ihnen schlummerte. Liingenwachstum in der Weise, daB durch die sich vorwolbende Querwand eine fortwachsende Spitze geschaffen wird, tritt aber nicht ein. Auch wenn an einer Hyphe

230 die Scheitelzelle entfernt winl, vermag die nachfolgende Gliederzelle nicht das Spitzenwachstum zu libernehmen, wie es z. B. bei manchen Fadenalgen del' Fall ist. Fig. 4 gibt eine Astzelle von Cladophora glomerata wieder, deren basale Querwand sich vorgewolbt hat und in die abgestorbene Mutterzelle hineingewachsen ist. Ich schritt nun zur Untersuchung del' Lufthyphen. Lufthyphen erhalt man in groBer Anzahl, wenn man mit einer sterilen Schere libel' ein Myzelfiockchen hinschneidet. Morphologisch sind sie yom vegetativen Myzel kaum zu unterscheiden. Auch in ihrer reproduktiven Tatigkeit tritt nichts auf, was nicht schon von den vegetativen Hyphen bekannt ware. Die einzelnen Zellen del' Lufthyphen vermogen sofort ill Nahrfilissigkeit weiterzu wachsen, indem sie Seitenzweige aussprossen lassen; auf diese Weise vermag eine jede Zelle einen vollstandigen Organismus zu reproduzieren. In derselben Weise verIiefen die Versuche mit den Zellen des vegetativen Myzels und del' Lufthyphen von Aspergillus niger, insofern sich ebenfalls jede abgetrennte Zelle als fahig erwies, das Ganze zu reproduzieren. Um die isolierten Konidientrager von Penicillium glaucum und von Aspergillus niger zu erhalten, braucht man nUl' ein fruktifizierendes Myzel zu zerzupfen, und man wird stets einige Konidientrager, losgetrennt yom Myzel, finden. Die Konidientrager von Penicillium glaucum setzen sich aus einzelnen Zellen zusammen, die sich weniger durch ihren Habitus als dadurch auszeichnen, daB die Anlage del' Aussprossungen streng an den scheitelwarts gelegenen Teil del' Zelle gebunden ist. Ein neues Glied wachst immer nur unter der oberen Scheidewand hervor. Mit der Isolierung der Zellen dieses Konidientragers geht wie bei den Zellen der vegetativen und Lufthyphen die in der Anlage der Aussprossungen zutage tretende Polaritat verloren, insofern auch bei ihnen, sobald sie sich in Nahrlosung befinden, die Seitenzweige sowohl unter der oberen, wie auch liber der unteren Scheidewand hervorbrechen. In Fig. ::, ist eine derartig proliferierende Konidientragerzelle dargestellt. Sie tragt noch zwei tote ZeUen (a u. b), uitd zwar hatte die eine dieser Zellen (b) bereits zwei Konidien (c) abgeschnlirt. Tatsache ist also, daB auch Konidientragerzellen von Penicillium glaucum in Nahr16sung zu vegetierendem Myzel aussprossen. Eine hahere Ausbildung hat der Konidientrager von Aspergillus niger erfahren. Er stellt nUl' eine einzige, an ihrem Ende kugelig angeschwollene Zelle dar. Schon in der Einleitung wurde erwahnt. daB

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231 nach Klebs der Konidientriiger von Eurotium herbariorum Hyphen treibt, wenn er mit seinem Myzel in NiihrlOsung untergetaucht wird. Del' isolierte Konidientriiger von Aspergillus niger verhielt sich in Niihrlosung genau so; dabei war es, wie auch bei Eurotium herbariorum, gleichgiltig, ob die Anlagen der Konidien bereits gebildet waren odeI' nicht. In der Niihe des Scheitels gingen in der Regel 2-4 vegetative Hyphen hervor. In diesem Konidientrager tritt uns damit ein Organ entgegen. das auch isoIiert den Gegensatz zwischen Basis und Scheitel aufrecht erhiilt. Beobachtungen tiber die Regenerationsfiihigkeit des nackten Protoplasten hat Brefeld an der Scheitelzelle von Penicillium glaueum gemacht 1). Dureh heftige Erschtitterungen brachte er die Membran del' Scheitelzelle zum Platzen, so daB ein Teil des Plasmas wurstartig hervorquoll. Urn diesen nacktell Protoplasten bildete sich von neuem eine Membran, wodurch die Wunde wieder verheilt wurde. Ob diese regenerierten Partien auch wachstumsfabig waren und Seitenzweige trieben, erfahren wir nicht. Immerhin bleibt ein derartiges Verhalten nicM ausgeschlossen. Ich selbst habe es nicht beobachten Mnnen. Zusammenfassun g.

Fig. 5. Konidientragerzelle (h) von Penicillium glaucum, in NahrlOsung untergetaucht, vegetative Hyphen (v) treibend. h = zwei tragende Zellen, die abgestorben sind; c abgestorbene Konidienanlage. Vergr. 350.

Bei Penicillium glaucum und Aspergillus niger ist eine jede einzelne Zelle befiihigt, die embryonale Tatigkeit aufzunehmen. Wie weit ohne EinbuBe der embryonalen Eigenschaften die formative Anderung einer Zelle gehen darf, lehren z. B. die Versuehe mit dem Konidientriiger von Aspergillus niger. Ein solches Verhalten ist nattirlich nul' .bei niederen Organismen moglich, da bei hOheren Pflanzen .,die Ausgestaltung von Organen und Geweben besonderer morphologischer und funktioneller Bedeutung eine bestimmte Differenzierung fordert" 2). Rei diesen Organismen. die sieh "noch nicht allzuweit vom Begriffe del' Zellkolonie entfernen" 3), besitzt jede Zelle noch eine ziemlieh groBe Selbstiindigkeit, die dann zutage tritt, wenn die dureh den Verband bedingten Korrelationen aufgehoben werden . 1) Brefeld, 1. c. Heft II. pag. 29. 2) Pfeffer, 1. c. Bd. II, pag. 4. 3) To b I e r, Ber. d. bot. Gesellsch., Bd. XXI, pag. 299.

232 II. Versuche mit hiiheren Pllzen.

Ais Versuchsobjekte verwandte ich in erster Linie zwei Pilze. an den en bereits ausgedehntere Untersuchungen gemacht worden sind; Coprinus ephemerus und Agaricus campestris. Damit waren mil" zwei Vertreter der Pilze gegeben, deren F'ruchtkorper stets scharf in Hut und Stiel gegIiedert ist. Weitere Versuche stellte ich mit Formen del' Gattung Xylaria an, und zwar standen mir zwei Objekte zur VerfUgung: Xylaria hypoxylon und Xylaria arbuscula, eine Art, die man oft an den Kiibeln tropischor Pflanzen in Gewiichshausern findet. - Yon tlen Pilzen, deren Fruchtkorper in der Regel weniger differenziert ist und wie sie zu einem groBen Teil den l)olyporeen angehtiren, benutzte ich Polyporus versicolor. Polyporus candicinus, Polyporus Braunii und Daedalea unicolor. AuBerdem untersuchte ich noch das Sklerotium yon Claviceps purpurea. Was iiber die Reproduktions- und Regenerationsfiihigkeit dieser und anderer htiherer Pilze bereits bekannt ist, habe ich in der Einleitung zusammengestellt. Gelegentlich werde ich an gegebener Stelle noch ausfiihrIicher darauf zuriickkommen. 1. Coprinus ephemerus. Zu meinen Untersuchungen Coprinus ephemerus heranzuziehen. bewog mich der Umstand, daB Brefeld nur eine kurze Mitteilung von der Reaktionsfahigkeit dieses Pilzes macht. Er beschrankt sich namIich auf folgende Angabe: "Die Fruchtkorper sprossen yor illrer Sporenreife je nach Umstanden zu neuen Fruchtkorpern oder l\iyzelien aus, und zwar sogleich in jeder Zelle und in jedem Stadium der Entwicklung" 1). AuBerdem liiBt er die Frage offen, ob del' Fruchtkorper von Coprinus ephemerus ebenso den weggeschnittenen Hut zu regenerieren vermag, wie es bei Coprinus stercorarius konstatiert wU!'lie. Urn den Fruchtkorper von Coprinus ephemerus zu erhalten, bedeckt man frischen Pferdemist mit einer Glasglocke. Man hat nur dafUr zu sorgen, daB das Substrat in maBiger Feuchtigkeit erhaIten wird und geniigendes Licht bekommt, und nach ungefiihr 10 Tagen erscheinen dann die ersten F'ruchtkorper von Coprinus ephemerus. Es fiillt nun nicht schwer, eine ReinlmItur von diesem Pilze herzustellen. Man sterilisiert Pferdemist, def sich in Kristallisierschalen befindet an drei aufeinanderfolgenden Tagen, jedesmal ungefiihr 2 Stunden, und verfiihrt dann in folgender Weise: man lOst einen Fruchtkorper, von dem man annimmt, daB er noch im Laufe der folgenden Nacht 1) Brefeld, I. c. Heft III, pag. 114.

233 fruktifiziel'en winl, von seinem Substrat und befestigt ihn tiber sterilisiertem Papier, das sieh in einer ebenfalls keimfreien Kristallisiersehale befindet. Am naehsten Morgen hat del' Fruehtk6rper zahlreiehe Sporen ausgestreut, und man kann nun mit diesen Sporen den sterilisierten :Mist impfen. Auf diesem Substrat kommen dann naeh etwa 3 Woehen die erst en jungen Fruehtk6rper hervor. Teilsttieke von Fruehtk6rpern, die bereits Hut. und Stiel differ enziert hatten, untersuehte ieh in del' Weise, daB ieh eine Nahrungszufuhl' yon auBen m6glieltst zu verhindern suehte. Zu diesem Zweeke hob ieh Fruehtk6rper von ihrem Nahrsubstrat ab und halbierte sie auf einem sterilisierten Objekttrager dureh einen Langsehnitt, so daB jedes Teilstiiek aus einem halbierten Hute und einem halbierten Stiele bestand. Ieh tibertrug tliese Teilstiieke auf feuehtes FlieBpapier, das in einer Kristallisiersehale ausgebreitet war, Kristallisiersehale mit FlieBpapier hatte ieh vorher sterilisiert. Naeh einigen Tagen entstanden an den Teilstiieken Wueherungen von seiten del' Hyphen. Naeh meinen Reobaehtungen traten an einem Teilsttiek nie mehr als zwei solehel' Hyphenwueherungen auf, in del' Regel war es nul' eine. Wie eine Betl'aehtung unter del' Lupe lehrte, wul'den diese Wueherungen von einem loekeren Hyphengefieeht gebildet. Del' Ort ihrer Entstehung war ganz beliebig gewahlt. Sie traten sowohl am Stiele, als aueh am Rute auf, 'und zwar ebenso oft auf del' Sehnittfiaehe, wie auf den unverletzten Partieen; sogar an den Lamellen waren sie hin und wieder zu konstatieren, Die Hypltenwueherungen verdiehteten sieh allmahlieh und lieBen ganz deutlieh Stiel und Hut hervortreten. Eine Entwieklung bis zul' Sporenreife konnte jedoeh in keinem FaIle beobaehtet werden. Bei anderen Versuehen verfuhr ieh in del' Weise, daB ieh zunaehst ebenfalls den Fruehtk6rper yom Substrat abhob, dann abel' den Hut vom Stiel trennte und so beide Teile isoliert auf FlieBpapier auslegte. Aueh stellte iell noeh kleinere Teilstiieke her, indem ieh einmal den Fruehtk6rper dureh zwei aufeinander senkreeht stehende Langssehnitte in vier Teile zerlegte, ein anderes Mal den isolierten Hut odeI' Stiel halbierte. Del' Erfoig war derselbe, wie er oben besehrieben wurde: An allen diesen Teilstiieken traten 1-2 neue Fruehtk6rper auf, Wieder waren es sowohl die Oberfiaehenzellen, als aueh die Zellen del' SehnittHaehen am Hut nnd am Stiel, von den en die Ersatztatigkeit ansgefiihrt wurde. Aneh Lamellenzellen begannen in einzelnen Fallen auszusprossen, um dann weiterhin einen neuen Fruehtk6rper entstehen zu lassen.

234 Ein Vergleich mit den entspreehenden Untersuchungen B ref e 1d s an Coprinus stereorarius liiBt einige kleine Untersehiede in den Resultaten erkennen. Zunaehst konnte Brefeld fast stets eine groBere Anzahl von reproduzierten Fruehtkorpern feststellen. Am inneren Rande eines isolierten Rutes von Coprinus stereorarius entstanden z. B. in einem Fane gegen 70 Sprossungen, "und jede von ihnen kam soweit in del' Entwieklung, daB man Rut, Stiel und Volva deutlieh erkennen konnte" 1). Dagegen sah ieh bei meinen Versuehen zunaehst nur einen neuen Fruehtkorper hervorgehen, in wenigen Fallen waren es zwei, und zwar war das aueh der Fall bei den groBten Teilstiieken, die ieh verwandte. Wei tel' hebt Brefeld hervor, "daB vorzugsweise die Sehnittflaehen auswaehsen" 2). Dagegen muBte ieh feststellen, daB bei Coprinus ephemerus von einer Bevorzugung del' Wundstelle niehts zu merken war; denn die Wueherungen traten ebenso oft an den unverletzten Teilen des Stieles und des Rutes auf wie an deren Sehnittflaehen. Was aber Brefeld als wesentliehstes Ergebnis bei seinen Versuellen an Coprinus stereorarius und Coprinus ephemerus fand, daB namlieh reproduktionsfahige Zellen in allen Teilen des Fruehtkorpers vorhanden sind~), wurde bei Coprinus ephemerus noel]" einmal bestatigt. In eine ganz andere Riehtung wird die Ersatztatigkeit gelenkt, wenn die AuBenbedingungen in der Weise geandert werden, daB das Versuehsobjekt anstatt in eine nahrungsarme Umgebung auf ein nahrstoffreiehes Substrat gebraeht wird. Wie bei den vorhergehenden Versuehen halbierte ieh junge Fruehtkorper von Coprinus ephemerus dureh Langssehnitte, legte aber jetzt die Teilstiieke auf sterilisierten Mist, del' sieh in gleiehfalls steriIisierten Kristallisiersehalen befand. Del' Erfolg war del', den aueh Brefeld an diesem Pilze, wie an Coprinus stereorarius eintreten sah 4). Schon am llaehsten Tage naeh der Auslage beginnt die groBte Zahl del' naeh auBen gelegenen Zellen des Rutes und des Stieles, und zwar sowohl an del' unverletzten Oberflaehe, wie an den Sehnittflaehen zu Myzel auszuwaehsen. - Dasselbe gelang aueh an kleineren Teilstiieken, die ieh aus dem Fruehtkorper herstellte. Dureh diese Versuehe wird noeh einmal bestatigt. was sieh schon .aus den ersten Versuchen ergab, daB namlieh trotz del' hohen Differenzierung des Fruehtkorpers Rut- und Stielzellen die Fiihigkeit zum 1) 2) 3) 4)

Brefeld, I. Ders., I. c. Ders., 1. c. Ders., 1. c.

c. Heft III, pag. 74. Heft III, pag. 74. Heft III, pag. 74 u. 75. Heft III, pag. SOff.

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235 A uswachsen besitzen und zum Ausgangspunkt neuer Organismen werden konnen. Es galt nun noch zu en tscheiden, ob auch del' auf dem Nahrsubstrat stehenbleibende Fruchttrager von Coprinus ephemerus den weggeschnittenen Hut zu regenerieren vermag, wie es Brefeld bei· Coprinus stercorarius beobaehtete. Zn meinen Versuchen wahlte ieh verhiiJtnismaBig junge, aber kriiJtige Objekte aus, denen ich mit einem schnellen Schnitt den Hut abtrennte. Eine Sprossung del' durch die Verletzung freigelegten Stielzellen zweeks einer Regeneration des Hutes unterblieb jedoch. Abel' auch seitlich, an dem unverletzten Teile des Stieles traten keine Wucherungen auf, wie es B refeld wahrnahm, wenn er, urn eine Regeneration zu verhinrlern, die Schnittfiache verklebte 1). Dagegen wuchsen in der Nahe del' Stielbasis, abel' yom Myzel aus eine Anzahl, meist 3-5, kiimmerlieher Fruchtkorper hervor. Oft hatte es den Anschein, als ob sie ihre Entstehung aus dem Fruehttrager genommen hatten. Eine genauere Untersuehung ergab aber stets, daB ihre Bildung yom Myzel ausging. Offen bar steht diese Erseheinung in einem korrelativen Zusammenhange mit del' Verletzung. Aueh an 'dem Sklerotium von Coprinus stercorarius, auf dem bei Brefelds Versuch del' seines Hutes beraubte Fruchttrager stehen blieb, keimten nach dem Absehneiden des I1utes Fruchtanlagen aus 2), die von Brefeld unterdriickt wurden. Bei Coprinus ephemerus verhinderte ich ebenfalls die Bildung von Fruehtkorpern in del' Nahe del' Stielbasis, trotzdem kam keine Regeneration zustande. In den Stielzellen konnte die Ursache nieht liegen, daB die erwartete Reaktion ausblieb; denn deren Fahigkeit, in den embryonalen Zustand zuriiekzukehren, ist durch die vorhergehenden Versuehe erwiesen. Jedenfalls ist es so, da£ Korrelationen, die durch die reproduktive Ersatztatigkeit ausgelOst werden, die Regeneration unterdriicken 3). Ahnliche Erscheinungen werden uns im Laufe del' Arbeit noch mehrfach entgegentreten. 2. Agaricus campestris. Del' mannigfachen Ersatztatigkeiten reproduktiver wie regenerativer Art, die an diesem Pilze bereits bekannt geworden sind, wurde schon in der Einleitung gedacht. Jene Mitteilungen weisen darauf hin. daB in Agaricus eampestris ein fiir unsere Untersuchungen giinstiges Objekt gegeben ist. Es lag nahe, auch diesen Pilz zu Versuchen heranzuziehen. 1) Brefeld, I. c. Heft III, pag. 70. 2) Del'S., I. c. Heft III, pag. 69. 3) Vergl. hieriiber Pfeffer, I. c. Bd. II, pag. 208. Flora 1907.

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236 Die dureh die Versuehe mit Coprinus ephemerus gewonnenen Erfahrungen lehren, daB noeh in relativ kleinen Teilen eines Fruehtkorpers soviel Nahrstoffe enthalten sein ktinnen, daB auf Kosten dieser Baustoffe die Bildung neuer, ,venn aueh kleiner Fruehtkorper stattfinden kann; vorausgesetzt bleibt natiirlieh, daB dazu befahigte Zellen vorhanden sind. Von diesem Gedanken ging ieh bei der ersten Versuehsreihe, die ieh anstellte, aus. leh verwandte Fruehtkorper, an den en bereits Hut und Stiel differenziert waren. Der Hut war jedoeh noeh gesehlossen oder begann eben, seinen Rand vom Stiel zu IOsen. Infolgedessen wurden die Lamellen, die ebenfalls schon ausgebiJdet waren, noeh yom Hutrande verdeekt, so daB sie am unverletzten Objekte nieht zu sehen waren. Die Hohe deruntersuehten Fruehtkiirper bewegte sieh zwischen etwa 1,5 bis 3,5 em. Aus diesen Bemerkungen ist zu ersehen, daB die Objekte bereits sehr weit in der Entwieklung vorgesehritten waren. DaB in diesem Stadium wie bei Coprinus ephemerus und Coprinus stereorarius die Fahigkeit der Zellen, in andere Waehstumsriehtung gelenkt zu werden, noeh nieht verloren ging, wird aus den Versuehen ersiehtlieh werden. leh verfuhr nun so, daB ieh den Hut yom Stiel trennte und beide Teile, Hut und Stiel, in Kristallisiersehalen auf feuehtes FlieBpapier auslegte. Naeh 3--4 Tagen maehte sieh an den isolierten Stielen del' erste Erfolg bemerkbar, indem auf der Sehnittflache ein weiBer Uberzug ersehien, der, wie die mikroskopisehe Untersuehung ergab, auf eine Sprossung der den Stiel aufbauenden Hyphen zuruekzufiihren war. Am intensivsten waehsen die Hyphen im Zentrum der Sehnittflaehe. Naeh der Peripherie zu wird das Waehstum immer geringer, bis es sehlieBlieh ganz aufhort, so daB del' Hyphensehopf eine Flaehe bedeekt, die etwa den halben Durehmesser der gesamten Sehnittflaehe besitzt. Die Deutung diesel' Hyphensprossung behalten wir uns VOl', bis eine andere Erseheinung, die ebenfalls an dem isoIierten Stiele von Agaricus campestris auftrat, besehrieben worden ist. Unter dem Versuehsmaterial befand sieh ein sogenannter Zwilling, d. h. zwei Fruchtkorper waren an der Basis ihrer Stiele miteinander verwaehsen; diese Stelle ist in Fig. 6 mit a bezeiehnet. Reehts von a befindet sieh der eine Stiel, del' an seinem Ende b, wo del' Hut aufsaB, etwas angesehwollen erseheint. Links etwas schrag in die Hohe geht der andere Fruehttrager. In c erkennen wir die Flaehe, die dureh die Entfernung des Hutes frei gelegt wurde. Der weiBe Fleck, del' mit d bezeiehnet worden ist, ist der Hyphensehopf des Stieles, wie er als all-

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237 gemein auftretend schon oben dargestellt wurde. An der P.eripherie der Schnittflliche ist aber noch ein anderes Gebilde entstandEm. Schon eine fluchtige Betrachtung belehrt uns, daB ein neuer Fruchtkorper reproduziert worden ist. Sehen wir uns _aber die Neubildung genauer an, so treten eine Anzahl von Eigentumiichkeiten hervor, die an einem normalen Fruchtkorper nicht zu beobachten sind. Zunlichst fallen die unregelmliBig angeordneten Lamellen (e) auf, die auch nicht wie normal in einer horizontalen, sondern in einer vertikalen Ebene angelegt wurden. AuBerdem sind sie nur auf der dem reproduzierenden Teilstuek abgewandten Seite ausgebildet und liegen von Anfang an frei da. Uber den Lamellen sehen wir ein hutartig gewOlbtes Gebilde. Was sieh unter den Lamellen befindet, kOnnten wir naeh Habitus und Orientierung als Stiel anspreehen. Bemerkenswert ist noeh die Art und Weise, wie die Neubildung an dem reproduziec d a renden Stuck befestigt ist. Die Verbindung mit dem Mutterstuek hat nicht der stielartige Teil, sondern f die hutartig ausgebildete Partie ubernommen. Infolgedessen hlingt der ----- b Stiel, wie wir (liesen Teil nennen e --wollen, ganz frei nach unten. Die Ansatzstelle (J) des neuen Frueht- Fig. 6. Stiel von Agaricus campestris, mit reproduziertem Fruchtkorper. korpers weist nur eine Stlirke von Etwas verkleinert. ca. 2 mm auf. DaB Teilstiieke von Fruehtkorpern die Flihigkeit zur Reproduktion neuer Fruehtkorper besitzen kOnnen, wurde bereits dureh die Untersuchungen Brefelds an Coprinus festgestellt. Infolgedessen bringt die soeben. besehriebene Erscheinung generell nichts neues. Nur in der morphologischen Ausgestaltung des reproduzierten Gebildes tritt ein Unterschied hervor. Denn wlihrend an den Teilstueken von Coprinus normale Fruchtkorper angelegt wurden, nahm der neue Fruehtkorper am isolierten Stiele von Agaricus eampestris eine Form an, die von der normalen bedeutend abweieht. Brefeld hat nun eine Anzahl Stiele von Coprinus stereorarius, denen er deti Hut weggesehnitten hatte und die dann neue normale Fruchtkorper reproduzierten, dureh Zeichnung wiedergegeben 1). Die Betrachtung dieser Figuren lli13t eine weitere Ubereinstimmung zwischen Coprinus und Agaricus erkennen. Denn fast alIe Stiele von Coprinus 1) Brefeld, I. c. Heft III, Tafel III, ErkHirung dazu pag. 210. 16*

238 stercorarius tragen auf ihrer SchnittfHiche einen Hyphenschopf, wie er auch auf der Schnittfliiche vieler Stiele von Agaricus carnpestris entstand und wie ihn auch die Schnittflache des in Fig. 6 d dargestellten Objektes zeigt. Auch bei Coprinus stercorarius sind an dieser Bildung nur die im Zentrum der Schnittfliiche gelegenen Zellen beteiligt. Brefeid erwiihnt diese Bildung erst in der Erkliirung seiner Figuren. Da wir wissen, daB bei Coprinus stercorarius aile Stielzellen zum Auswachsen befiihigt sind, so kann das Aussprossen der mittleren und das Verharren der iiuBeren im Ruhezustande nur der Ausdruck eines korrelativen Wirkens sein. Tatsiichlich ging auch in einigen Fiillen aus einem solchen Hyphenschopf ein neuer Fruchtkorper hervor. Brefeld nennt deshalb die nicht zur Entwicklung kommenden HyphenschOpfe "primiire Fruchtanlagen" 1). Haben wir Grund, die Hyphensprossungen auf der Schnittfliiche des Stieis von Agaricus campestris in derselben Weise zu deuten? Da bei Agaricus campestris die Bildung eines Fruchtkorpers aus einem solchen Hyphenschopfe unterblieb, so erhiilt eine solche Deutung erst dann eine gewisse Berechtigung, wenn wir nachweisen konnen, daB, wie bei Coprinus stercorarius, aUe freigelegten Stielzellen wachstumsfiihig sind. :benn dann mfime ebenfalls das Auswachsen eilles beschriinkten Teils befahigter Zellen als Erfolg eines korrelativen Wirkens aufgefaBt werden, das natfirlich keinen anderen Zweck haben kann. als einen neuen FruchtkOrper zu bihJen. Der Nachweis von der Wachs tumsfahigkeit aller Stielzellen solI durch einen anderen Versuch erbracht werden. rch schnitt sowohl aus dem Stiel, als auch aus dem Hute sterile Teilstficke heraus und brachte sie in eine mit feuchtem FlieBpapier ausgelegte, sterilisierte KristaIlisierschale. An diesen Teilstficken entstanden ebenfalls Hyphensprossungen. Sie unterscheiden sich aber wesentIich von den en, die am isolierten Stiele auftraten. Denn wiihrend am Stiele nur die Hyphen einer bestimmten Stelle, niimlich der Mitte der Schnittfliiche zu sprossen begannen, sind an diesen Teilstficken die wachsenden Hyphen fiber die ganze AuBenfliiche verteilt, so daB diese mit einem feinen weiBen Lrberzuge bedeckt erscheint. Diese Tatsache beweist zunachst, daB wohl aIle Zellen des Hut- wie des Stielinneren zu wachsen vermogen; auf jeden Fall sind mit dieser Fiihigkeit nicht nur die wenigeu Zellen ausgestattet, die auf der Schnittflache des Stieles aussprossen. Da weiter an diesen TeiIstficken keine Stelle vor der anderen 1) Brefeld, 1. c. Heft III, pag. 210.

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239 bevorzugt ist, die Sprossungen vielmehr gleichmaBig fiber die ganze Oberflache vel'teilt sind, so darf man wohl annehmen, daB am isolierten Stiele von Agaricus campestris wie bei Coprinus stercorarius innere Einflfisse vorliegen, die auf Bildung eines neuen Fruchtkorpers auf der Schnittfiache hinzielen, und es bleibt nicht ausgeschlossen, daB man noch einen derartigen Erfolg verzeichnen kann. Da beide' Pilze, Agaricus und Coprinus, bis jetzt so augenfaIIig fibereinstimmten, so muBte die Frage auftauchen, ob es nicht gerade so wie bei Coprinus stercorarius mogIich sei, die aussprossenden Zellen, die an isolierten Teilstficken von Agaricus campestris auftreten, in vegetatives Myzel fiherzufiihren. SteriI aus Hut oder Stiel herauspraparierte TeiIstficke wurden deshalb auf sterilisierten Mist gelegt. del' sich in sterilisierten Kristallisierschalen befand. Auch an diesen Teilstficken begannen die nach auBen gelegenen Zellen in del' Weise auszusprossen, wie es oben beschrieben worden ist. Es gelang jedoch nicht, die TeiIstficke zur BiIdung von Myzel zu bringen, was nach den Gesamterfahrungen anzunehmen berechtigt war. 3. Xylaria arbuscula und Xylaria hypoxylon. Durch Hennings ist schon eine reproduktionsfiihige Form von Xylaria bekannt geworden, und zwar gehOrt sie der Gattung Kretschmeria an 1). Wenn die Spitz en del' jungen KonidienpiIze von Nacktschnecken abgenagt werden, so entwickeln sich auf den zurfickbleibenden Stielstfimpfen "kopfformige FruchtkOrper". Da, wie wir wissen, Xylaria nacheinander zwei Arten von Fortpfianzungsorganen hervorbringt, namlich zuerst Konidien und darnach in Perithezien die morphologisch hOher stehenden Askussporen, so fragt es sich, welche von beiden Arten die reproduzierten Fruchtkorper, die Hennings beobachtete, gebildet haben. Hennings gibt darfiber keine Auskunft. Uns war die Entscheidung dieser Frage unmoglich, da uns der Pilz nicht zur Verffigung stand. Dagegen wurde eine groBe Anzahl ahnlicher und anderer Operationen mit Xylaria arbuscula angesteUt. Xylaria arbuscula ist wie Kretschmeria ein tropischer PiIz, der im Warmhause auf einem Rubel gefunden wurde, an dessen Innenrande er einen ausgedehnten Rasen biIdete. Die durch SchneckenfraB hervorgerufene und von Hennings beobachtete Reproduktion versuchte ich an Xylaria arbuscula in der Weise 1) Hennings, I. c. pag. 140.

240 zu wiederholen, daB ich solchen Objekten, die noch nieht fruktifiziert hatten, die auBersten, weiBlieh gefiirbten Spitzen in einer Lange von durchschnittlieh 1 mm absehnitt. Der verletzte Pilz blieb wiihrend des Versuchs auf seinem Substrat stehen. Die nun eins~zende Waehstnmstatigkeit brachte ein anderes Gebilde hervor, als es Hennings an Kretschmeria beschreibt. Schon nach 24 Stunden waren samtliche durch den Schnitt freigelegten Hyphen ausgesproLlt und hatten nach 3-4 Tagen die weggenommenen Spitz en so volikommen ersetzt, daLl auf Langsschnitten der Ort der Verwundung nicht wiedergefunden werden konnte. Es liegt also hier ein Fall echter Regeneration vor. Bei den weiteren Untersuchungen mit Xylaria arbuscula verfuhr ich nach del' Methode, die schon bei Coprinus und Agaricus mit Erfolg angewandt wurde. Ieh stellte Teilstiicke her. die ich in Kristallisierschalen auf feuchtes FlieLlpapier auslegte. Eine Variation der in dieser Weise angestellten Versuche war deshalb moglich, weil Xylaria arbuscula in allen Phasen fortschreitender Entwicklung bis und nach der Bildung del' Askussporen reaktionsfahig bleibt. Nach der angedeuteten Methode behandelte ich noch einmal solche Objekte, die sich als fahig erwiesen hatten, die weggesehnittene Spitze zu regenerieren, an denen also noch keine Fortpfianzungsorgane gebildet waren. Die etwa 3 mm langen, auf feuchtes FlieBpapier ausgelegten und durch Querschnitte hergestellten Teilstiicke hatten nach Verlauf von 2 Tagen auf beiden Sehnittfiachen weiBe HyphensehOpfe reproduziert, die eine Lange von 1,0-1,5 mm gewannen. Zwei bis drei Tage spater lehrte ein feiner weiBer Staub, der bei der geringsten Beriihrung niederrieselte, sowie die mikroskopische Betraehtung diinner Langsschnitte, daB die hervorgesprossenen Hyphen Konidien abgeschniirt hatten. Gleichzeitig bestatigte das mikroskopische Bild, was schon eine makroskopische Betrachtung vermuten lieB, daB namlich nur die weiBen Markhyphen an der Sprossung beteiligt sind, wahrend die unter dem Mikroskop .braunlich gelb erscheinenden Rindenzellen sich passiv verhalten. Die Rindenschicht besteht, wie schon de Bary angibtl), aus toten Zellen, die infolgedessen nieht an der Reproduktion teilnehmen konnen. Das geht auch aus einem anderen Versuche hervor, zu dem ieh aber Objekte nahm, die an ihren Spitzen bel'eits Konidien trugen. Ich verfuhr so, daB ich die Enden der Teilstiicke, die wiederum durch Quer1) de Bary, I. c. pag. 60.

241 schnitte hergestellt waren,· in einer Bunsenflamme abtotete, _urn die Schnittflachen am Aussprossen zu verhindern. Etwa 2 Tage nach diesel' Operation trat an irgend einer vorher nicht zu erkennenden odeI' zu· bestiml1lenden Stelle der unverletzten AuBenseite des Teilstucks eine Hyphensprossung auf, die sich durch ihre weiBe Farbung scharf gegen die schwarze Rinde abhob. Auf dunnen Querschnitten kann man sehen, wie die Sprossungen entstehen. Unter der Rindenschicht filldet eine lebhafte Vermehrung del' Markhyphen statt, so daB schlieBlich die Rinde gesprengt und .von den wachsenden Hyphen beiseite gedrangt wird. In vielen Fallen hOrt aber das Wachstum del' Sprossung nach clem Durchbruch durch die Rinde noch nicht auf. Wie bei den entsprechenden Versuchen an Coprinus ephemerus und Agaricus campestris wird vielmehr die Bildung eines neuen Fruchtkorpers angest.rebt. Die Sprossung verlangert sich und steht in einem Winkel von 45-90 0 zweigartig yom Teilstiick abo Gleichzeitig fiirben sich von del' Basis aus die Zellen del' AuBenseite dunkleI', so daB schlief;llich nur die fortwachsende Spitze die ursprungliche weiBe Farbung bewahrt. Hort das Wachstull1 endlich auf. so werden von diesel' Spitze Konidien abgeschnurt. Die ganze Bildung zeigt jetzt alle Charaktere eines normalen Fruchtkorpers auf der Stufe der Konidienfruktifikation. In einzelnen Fallen ubertrifft der neue Fruchtkorper bei wei tern die Lange des reproduzierenden Teilstucks; dafUr bleibt aber dann, del' beschrankten Nahrungszufuhr entsprechend, del' Querschnitt sehr schmal. Die· Reproduktion von Fruchtkorpern, wie sie eben konstatiert wurde, wird auch, und das macht diesen Pilz besonders interessant, an aJteren Objekten ausgefuhrt, die bereits die beiden fur diesen Pilz so charakteristischen Formen del' Fruehtbildung durchlaufen haben. Derartige altere Objekte, die sich an dem keulenfOrmig angesehwollenen Stroma kenntlieh mach en , sehneidet man vom Substrat ab und bringt sie auf feuchtes FlieBpapier. wo sie naeh etwa 2 Tagen auszusprossen beginnen. Die Aussprossungen werden meist unter del' schwarzen Rindensehieht des Fruchttragers, die sie dann durehbreehen, angelegt; hin und wieder entstehen sie aueh auf der Sehnittflache des Fruehttragers. In allen Fallen stellen sie die Anlagen neuer Fruehtkorper dar, deren vollstanstandige Ausbildung sieh naeh einem VerI auf von weiteren 3 Tagen vollzogen hat. So zeigt Fig. 7 einen ausgelegten Fruehtkorper, an dessen Stiel funf neue Fruehtkorper produziert wurden, und zwar ist einer dieser Fruehtkorper auf der Schnittflache des Stiels (h) entstanden. Die Spitzen der jungen Fruchtkorper sehnuren Konidien ab, die bei del' geringsten Ersehutterung in groBen Mengen zu Boden fallen.

242 leh veranderte nun den Versueh in der Weise, daB ieh das Stroma vom Fruehttrager trennte und so beide Teile isoliert betraehten konnte. Der Fruehttrager produzierte wieder eine Anzahl neuer Fruehtkorper, wahrend das Stroma keinerlei Waehstumstatigkeit erkennen lieB, anseheinend sterben seine Zellen sofort naeh der Bildung der Sporen abo Uberblieken wir noeh einmal die mit Xylaria arbuseula unternommenen Versuche, so gelangen wir zu folgenden Ergebnissen: Wie bei Ooprinus ephemerus konnte naehgewiesen werden, daB aIle lebenden Zellen des Fruehtkorpers von Xylaria arbuseula die Fahigkeit zur Reproduktion besitzen. Lebend und reproduktionsfahig bleiben auch die Zellen im Fruehttrager soleher Objekte, die be--of -- h reits beide Fruktifikationsprozesse durehlaufen haben. ----d Analoges Verhalten, daB_ bestimmte Teile eines c=_ _,. Fruehtkorpers aueh naeh AbsehluB der Fruktifikation lebende und reproduktionsfahige Zellen konservieren, kennen wir hereits von dem schon mehrfaeh erwahnten und von Biffen untersuehten Agarieu~ velutipes. An den isolierten TeiIstiieken jiingerer Objekte, worunter ieh aIle Fruehtkorper vor Anlage des Stromas mit den Askussporen verstehe, vollzieht Fig. 7. sieh, falls keine hindernden Einflusse hinzukommen, Xylaria arbuscula. h Stroma mit den die reproduktive Tatigkeit an der Sehnittflaehe. Wird • Peritherien; c, d, e, dagegen die Reproduktion an del' Sehnittflaehe von I, g reprodnzierte FruchtkOrper; h die vornherein unmoglieh gemaeht, so tritt sie an irgend Stelle, wo der Fruchteiner Stelle unter der Rindensehieht ein, die in kOrper vom Substrat diesem FaIle durehbroehen werden muB. entfernt wurde. Natiirl. GroBe. An Teilstiieken alterer Objekte mit ausgebildetem Stroma werden meist mehrere Fruehtkorper angelegt, und zwar sowohl auf der Sehnittflliehe, wie auf den unverletzten Seitenflaehen. Die reproduzierten Fruehtkorper haben mehr odeI' weniger einen Habitus, wie ihn der Pilz wahrend del' Konidienfruktifikation zeigt, und zwar erinnern sie urn so mehr an normale Fruehtkorper, je alter das Objekt ist, von dem die Reproduktion ausgeffihrt wurde. 1m Zusammenhange mit del' ausgezeiehneten Reproduktionsfiihigkeit steht die Regenerationsfahigkeit auf dem naturliehen Suhstrat stehenbleibender Objekte, die noeh nieht fruktifiziert haben, insofern dieselben die autlerste Spitze, die ihnen weggesehnitten wird, voIlkommen zu ersetzen vermogen.

243 Ahnliche Resultate ergaben die Versuche mit Xylaria hypoxylon. Die Zahl der mit diesem Pilze unternommenen Untersuchungen war aber bei wei tern kleiner, weil uns nur solche 0 bjekte zur Verfugung standen, die gerade Konidien abschnurten oder im Begriffe waren, es zu tun. In' der ublichen Weise stellte ich wieder durch Querschnitte Teilstucke aus dem Fruchtkorper her, die auf feuchtes FlieBpapier gelegt wurden. An allen Versuchsobjekten war schon am Tage nach der Operation eine rege Wachstumstatigkeit zu konstatieren. Das Endresultat dieser Wachstulllstatigkeit fiel aber an den verschiedenen Teilstiicken sehr verschieden aus, und zwar handelte es sich dabei darum, welcher Partie des Fruchtkorpers das Teilstuck entnommen war. An den Schnittflachen der Teilstucke, die dem basalen Teile des Fruchtkorpers angehOrten, gingen weWe HyphenschOpfe hervor, die eine Lange von 2- 3 mm erreichten Auch hier lieB sich nachweisen, daB nur die Markhyphen zu wachsen beginnen, so daB sich die Hyphensprossung scharf gege~ die periphere Rindenschicht absetzt. Wahrend ab!lr bei Xylaria arbuscula an Gebilden gleicher Art Konidien abgeschnurt wurden, unterblieb hier die Bildung derartiger Fortptlanzungsorgane. Die Hyphenschopfe farbten sich mit der Zeit dunkel und gingen mit dem Mutterstuck zugrunde. DaB aber Nithrstoffe fUr weit bedeutendere Leistungen in solchen Teilstucken vorhanden sind, lehrt ein anderer Versuch. Nimmt man die HyphenscMpfe am zweiten Tage nach ihrer Entstehung durch einen Querschnitt weg, der ungefiihr 2 mm hinter der ursprungIichen Schnitttlache einsetzt, so lassen die nunmehr frei gelegten Hyphen nach zwei Tagen neue ScMpfe hervorgehen, die die Lange der zuerst angelegten erreichen. Diesen Versuch kimn man fortsetzen, bis das Teilstuck abstirbt. Die jiingeren Teilstucke, mehr dem Scheitel elltnommen, besaBen dagegen eine ausgezeichnete Reproduktionsfahigkeit. Die Neubildungen, die sie hervorbrachten, differenzierten sich zu Gebilden, wie sie wahrend der normalen Entwicklung am Organismus entstehen. So zeigt Fig. !J mit b ein ausgelegtes Teilstuck. 1m KulturgefaBe ist ein neues Organ (a) daran entstanden, das den Habitus eines normal wachsenden Fruchtkorpers hat und das eben die charakteristische dichotomische Verzweigung vollzogen hat. Interessant ist das durch Fig. 8 wiedergegebene Objekt. Del' ursprungliche Scheitel liegt in V, bei a ist das Objekt vom Mutterspro.B entfernt worden. An diesem basalen Ende hat sich ein neues Organ gebHdet, das durchaus einem jungen FruchtkOrper

244 gleicht. Die Neubildung bei Fig. 9 erreicht fast die Liinge des Mutterstiickes, die bei Fig. 8 bis zwei Drittel derselben. In derselben Weise wie bei Xylaria arbuscula tOtete ich die Wundlliichen der Teilstiicke in der Flamme abo Ein Erfolg analog wie bei Xylaria arbuscula, dati die Rindenschicht durch eine seitliche Sprossung durchbrochen wird, bIieb aber aus. Die Untersuchungen ergaben also, dati die Zellen des Fruchtkorpers von Xylaria hypoxylon in ihrer Qualitiit sehr voneinander abweichen. Zu wachsen vermogen zwar aIle lebendigen Zellen, wenn sie durch Verwundung dazu angeregt werden. --_a Eine Reproduktion kann aber nur von den ---a jiingeren Zellen in der Niihe des Scheitels --- v ausgefiihrt werden, den alteren Zellen in der Gegend der Stielbasis fehlt die Fiihig-- b keit dazu. Bei Xylaria hypoxylon liegen also die reproduktionsflihigen Zellen in der 1J Niihe des Vegetationspunktes, den dieser Fig. 8. Fig. 9. Pilz besitzt. Dati aber mit dem VorhanReproduzierende Teilstiicke von Xylaria hypoxylon. 1J die densein eines Vegetationspunktes nicht ein urspriinglichen Vegetationsqualitativer Unterschied zwischen alteren punkte, a Neubildungen. Natiirl. GroBe. und jungeren Zellen verbunden sein muB, lehren die Versuche mit alteren Fruchtkorpern von Xyl. arbusc. 4. Daedalea unicolor, Polyporus versicolor L., Polyporu s caudicinus Schroet. (= Polyporus sulphureus Fr.), Polyporus Braunii. DaB wir an diesen langsamer wachsenden, meist derberen Pilzen auch jene Reaktionen erwarten durften, wie wir sie an Xy!aria, Agaricus und Coprinus kennen lernten, beweist das Verhalten des von Go e h e I untersuchten Stereum hirsutum 1). Goebel belieB den Pilz auf seinem uatUrlichen Substrate im Walde und schnitt gro13e Teile vom Thallus weg. Aus Zeichnung und Beschreibung geht hervor, in welcher Weise der Organismus reagierte. Die Reaktion machte fast den Eindruck einer Regeneration, konnte aber doch nur als Reproduktion angesprochen werden, denn es waren neue Individuen entstanden, von denen jedes seine eigenen charakteristischEm Zonen hatte. Von welchen Zellen die Reproduktion der neuen Fruchtkorper ausging, hat Goebel nicht angegeben. 1) Goebel, Flora 1903, pag. 143 ff.

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Fur meine Untersuchungen wiihlte ich zunachst Polyporus versicolor. Ich behandelte den Pilz im Freien, indem ich durch Schnitte verschiedene Randteile vom Thallus entfernte. Die Reaktion stimmte mit der von Goebel an Stereum hirsutum beobachteten uberein, indem eben falls von der SchnittBiiche aus neue Fruchtkorper reproduziert wurden. Nur verlief die Bildung,dieser Fruchtkorper in einem wesentlich kurzeren Zeitraume. Goebel gibt fiir Sterenm hirsutum eine' Zeit von mehr als einem halben Jahre an. Bei Polyporus versicolor dagegen war schon nach 8 Tagen an dem verletzten Thallus ein bedeutender Zuwachs entstanden. Ais besonders giinstig erwies sich ein nach der Operation einsetzender Regen, der das Objekt zu lebhaftem Wachstum anregte. Schon die makroskopische Betrachtung lieS vermuten, daS an der reproduzierenden Tiitigkeit nur die Markhyphen (Innenhyphen) teilnehmeu. Die Vermutung wurde dadurch bestiitigt, daS ich Thallusteile der yerschiedensten GroSe, die ich auf feuchtes FlieBpapier, legte, -untersuchte. An diesen Teilstiicken wuchsen aus der WundBiiche wulstartige, kallusiihnliche Gebilde hervor. Die Annahme, dati sich diese Wucherungen zu Fruchtkorpern differenzierten, bestiitigte sich nicht. Zu einer solchen Leistung fehlt dem isolierten Teilstiick die Fiihigkeit, jedoch nicht die Niihrstoffe; denn nimmt man den kallusartigen Zuwachs durch einen Schuitt weg, so beginnen die nunmehr frei gelegten Zellen auszusprossen. Immerhin reichte das Ergebnis aus, urn festzustellen, dati das Wachstum von den Markhyphen ausging. Sichel' durfen wir annehmen, dati auch bei Stereum hirsutum die Reproduktionstiitigkeit ihren Sitz in den Markhyphen hat. Bei den isolierten TeiIstucken von Polyporus versicolor ist die Kurze del' Zeit bemerkenswert, innerhalb welcher die Reaktion sich vollzieht. Schon nach vier Tagen hatte das Auswachsen seinen Hohepunkt erreicht. Darnach begannen die Objekte abzusterben. In der gleichen Weise untersuchte ich Daedalea unicolor, konnte abel' verhaltnismatlig wenig Erfolge verzeichnen. Del' verletzte Thallus, del' auf seinem Substrat (Kirschbaum) verblieb. i,reagierte gar nicht; auf den SchnittBiichen der auf FlieBpapier ausgelegten Teilstucke erhob en sich nur zerstreut wulstartige Wucherungen. Die gesamte Schnittfliiche vermochte nicht damn teilzunehmen. Selbstverstandlich kam es auch zu keiner weiteren Differenzierung. Die Reaktion ist nur als ein stellenweise einsetzendes Wachstum zu bezeichnen. Es steht abel' auch hier fest, daS die wachstumsfiihigen Zellen nur den Markhyphen angehOren.

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Weiterhin benutzte ich den an Weidenstammen hiiufig auftretenden Polyporus caudicinus· Schroet. (= Polyporus sulphureus Fr.). An den Fruchtkorpern dieses Pilzes, die im Freien verbIieben, fiihrte ich eben so wie Massart an Trametes gibbosus 1) senkrechte Schnitte aus, die aIle horizontalen Lagen trafen, die den verschiedenen Wachstumsperioden entsprechen. Nach Mas s a rt s Angaben scheinen sich bei Trametes gibbosus stets aIle Zellen cler Schnittflache an dem auf die Verletzung folgenden Wachstum zu beteiligen, so daB nach Verlauf einer gewissen Zeit von del' Wundfliiche nichts mehr zu sehen ist. Das ist nach meinen Beobachtungen bei Polyporus candicinus nul' dann del' Fall. wenn die Schnittfliiche geringen Umfang besitzt. Wird abel' die Schnittflache so orientiert, wie es oben beschrieben wurde, so unterlaBt ein Teil del' freigelegten Zellen das AU8wachsen, und zwar ist es stets del' Teil, del' am weitesten yom Hymenium entfernt liegt, also der obere Rand der Schnittflache - in Fig. 10 mit s bezeichnet. Die Grenze zwischen wachsenden und nicht wachsenden Zellen ist sehr streng gezogen, so daB die Neubildung scharf gegen den oberen Teil der . Schnittfliiche, der dauernd freiliegt, abFig. 10. setzt. An seiner Unterseite bildet der NeuSchematischer Querschnitt durch Polyporus candicinus. zuwachs Hymenium (h), das in das Hymeniul1l n = Neuzuwachs, h = Hy- des Mutterorganismus ubergeht. menium, s ..:... Schnittfliiche, Offenbar ist die Neubildung als ein neuer r = AnsatzfHiche des Fruchtkilrpers am Baum. Fruchtkorper aufzufassen, der sich bei PolyNatiirl. Groi3e. poruscandicinus nur nicht so deutlich abhebt. als es bei unseren Versuchen mit Agaricus campestris der Fall ist. DaB wir 'es hier mit einer korrelativenReaktion zu tun haben, die £lurch· die Verletzung ausgelOst wurde, geht daraus hervor, daB nicht alle Zellen der Schnittfliiche, die wachstumsfiihig sind, zu wachsen iJeginnen. Legen wir dagegen einen Fruchtkorper, der in derselben Weise beschnitten ist, auf feuchtes FIieBpapier, so beginnen an· allen Stellen der Schnittfliiche Zellen zu sprossen. Es miissen deshalb innere Einflusse vorhanden sein, die an einem Fruchtkorper, der auf seinem Substrat· verbleibt, nur einen Teil der freigelegten Zellen zum Auswachsen bestimmen. Es liegt hier wieder ein Beispiel vor, daB nicht 1) Massart, 1. c. pag. 19..-

247 imlller eine Regeneration ausgefiihrt· wird, wo unter Umsti.i.nden die Fahigkeit dazu vorhanden ist. DaB der Pilz sehr schnell zur Reaktion bereit ist, lehrt ein Versuch, den ich am 2. Dezember, also zu einer Zeit, wo die Wachstumsperi ode voriiber ist, ausfiihrte. rch stellte aus einem FruchtkOrper verschieden groBe Teilstiicke her, die ich bei Zimmertemperatur von ca. 20 0 C auf angefeuchtetes FlieBpapier auslegte. Schon am 6. Dezember waren deutliche Zellwucherungen auf den Wundfliichen ·zu konstatieren. An denselben Teilstiicken tritt noch ein anderes Phi.i.nomen auf. Die graugriine natiirIiche Oberfliiche des Pilzes gewinnt an den isolierten Objekten nach zwei Tagen ein recht frisches Aussehen. Ein Druck mit dem Finger hinterliiBt eine deutlich dunkel gefiirbte Spur. Die Betrachtung von Schnitten sagt uns, daB auch an diesen' unverletzten Oberflachenteilen ein Wachstum begonnen hat. Die auJ3ersten Hyphen{lnden sind wohl immer, wenigstens zum groBen Teile, abgestorben, aber durch die Wi.i.rme und die Feuchtigkeit werden die noch dazwischenoder darunterliegenden lebenden Zellen zum Wachstum angeregt. Diese hervorwachsenden Zellen geben der Oberflache das Aussehen, •das ein normaler FruchtkOrper zu Beginn seiner Vegetationsperiode hat. Endlich untersuchte ich noch einen Pilz, den ich im Warmhause des botanischen Gartens' an der Unterseite von feuchten, morschen Bohlen fand. Er wurde als Polyporus Braunii bestimmt und ist vor allem an der chromgelben .Fi.i.rbung seiner Oberfli.i.che zu erkennen. Meine Versuche fiihrte ich an Ort und Stelle aus, indem ich durch senkrechte Schnitte Teile von dem mit seiner ganzen Fliiche dem Substrate aufsitzenden Fruchtkorper ~ntfernte. Nach Verlauf von acht Tagen hatte der Pilz eine neue Oberfliiche auf der Wunde reproduziert, die sich sofort durch ihre chromgelbe Farbung als solche zu erkennen gab. Die mikroskopische Betrachtung zeigte, daB diese Oberfli.i.che Hyphensprossungen, senkrecht zur Schnittfli.i.che, ihren Ursprung verdankte, daB sich also nicht die auBersten, durch die Verletzung freigelegten Hyphen gelb gefarbt hatten. Teilstucke, im feuchten Raume bei gleicher Temperatur wie im Warmhause gehalten, verI oren bald ihre schOne intensive Fiirbung, und ich konnte nur konstatieren, daB keine der erhofften Reaktionen eingetreten war. Die Untersuchungen mit dies en Polyporeen lehren wieder, daB trotz ihrer spezifischen Ausbildung die lebendigen Zellen der untersuchten Pilze die Fahigkeit, bei entsprechendem Reiz von neuem die Wachstumsti.i.tigkeit aufzunehmen, nicht verloren haben. Reproduktion

248 und Regeneration werden aber von diesen Objekten mit Ausnahme von DaedaJea unicoI or nur dann ausgefiihrt, wenn sie auf ihrem natiirlichen Standorte behandelt werden. Am isolierten Teilstiick trat bei unseren ~Versuchen, wie· das regellose Auswachsen der Zellen auf del' Schnittfiache einiger dieser Fruchtkorper andeutet, das korrelative Schafl'en und Walten nicht ein, das zu einem reproduktiven oder regenerativen Ersatz des Hinweggenommenen fiihrt. 5. Claviceps purpurea. Die Untersuchung dieses Sklerotiums sollte nicht dazu dienen. das Vorhandensein, embryonaJer Zellen odeI' solcher, die es werden konnen, festzustellen; denn daB das ganze Sklerotium, mit Ausnahme der toten Zellen der Oberfiache, ein embryonales Gebiltle darstellt, sagt schon der normale Entwicklungsgang. Da es aber zum We sen del' embryonaJen ZelIen gehOrt, daB sie unter verschiedellen determinierenden Einfiiissen verschiedene Entwicklungsbahnen einschlagen konnen, so muBte es von Interesse sein, zu erfahren, wie sich die Sklerotiumzellen von Claviceps in dieser Hinsicht verhalten. Unser Versuch reiht sich auch nur an langst bekannte Untersuchungen an. Wie wir bereits wissen, teilt schon de Bary von den Sklerotien der Sklerotinien mit, daB die bloBgelegten Marl,hyphen einen WundverschluB bilden, in Nahrlosung sogar zu "vegetierendem Fadenmyzel" auswachsen 1). Auch Claviceps solI der ersten Reaktion fahig sein 1). Es wachsen ebenfalIs die Markhyphen hervor, die "iiber die Wundfiache Zweige treiben, welche sich zu einer diinnen Filzdecke verfiechten. Die inneren, an das unverwundete Mark grenzenden Schichten diesel' Decke bilden sich dann zur neuen Rinde aus, die oberfiachlichen vertrocknen und werden bald unkenntlich" 1). Von einem Weiterwachsen der ausgesprossenen Hyphen von Claviceps in Nahrlosung berichtet de Bary nichts. - Die Art del' Reaktion, die er Zweigbildung nennt, und die darauffolgende Rindenbildung genauer kennen zu lernen, sollte die Aufgabe des folgenden Versuchs sein. Die Kulturen mit Teilstiicken wurden mit ganz besonderer Vorsicht ausgefiihrt, da die Schnittfiachen mit Vorliebe von Schimmelpilzen aufgesucht werden. Zu diesem Zwecke wusch ich die unversehrten Sklerotien etwa 5-10 Minuten in einer Sublimatlosung (1: 1000) und spiilte sie darnach mit sterilisiertem Wasser abo Sie wurden, urn eine Infektion zu vermeiden, im Dampfkasten teils quer, teiIs langsgeschnitten. Die Teilstiicke steckte ich in feuchten Sand, der sich in Kristallisier1) de Bary, 1.

C.

pag. 42.

249 sehalen befand und der an drei aufeinanderfolgenden Tagen im Dampfsterilisator keimfrei gemaeht worden war. ~Uber die mit Glasplatten verdeckten KulturgefiiBe stiilpte ieh mit Sublimat ausgewasehene Glasgloeken, die auf ebenso behandelten Glasseheiben luftdieht aufsaBen. Auf diese Weise habe ieh fast aIle Kulturen keimfrei .gehalten. Sie standen teils im Wiirmezimmer bei ca. 24 0 C, teils im Keller, wo durehsehnittlieh eine Temperatur von 8 0 C herrschte. Die im Keller gehaltenen Kulturen keimten naeh der Zeit aus, die K iihn 1) angibt. also nach etwa 90 Tagen. Es bestatigt sieh damit Franks Beobaehtung 2), daB zur Bildung von Askussporen .,nieht bloB unversehrte. sondern selbst Stiieke von Mutterkornern (z. B. von Schneeken und dergl. angefressen) fiihig" sind. Naeh drei Woehen untersuehte ieh meine Objekte das erste Mal. Sie zeigten dem bloBen Auge keinerlei Veriinderung, auBer da13 sich die Sehnittflaehe etwas verdun kelt hatte. Aber schon grobere Sehnitte. senkreeht zur Wundfliiehe ausgefiihrt, lieBen erkennen, daB diese Wundflaehe dieht mit liingliehen Hyphen besetzt war. Zur genaueren Untersuchung dieser Erseheinung wurden Mikrotomsehnitte angefertigt. Die Neubildungen sind ganz aufl'iillig von den normalen Zellen untersehieden. Wiihrend das Hyphengefleeht des Sklerotiums aus diekwandigen, polygonalen Zellen besteht, sind die neugebildeten Zellen dadureh eharakterisiert, daB sie mit einer diinnen Membran versehen und langIieh geformt sind. Sehr oft sind sie aueh an ihren Enden angeschwollen . Die Sprossungen waren stets ein bis zwei Zellen lang. Diese Hyphen gehen aus unverletzten Zellen, die an der Wundfliiehe Iiegen, hervor. Ob die Hyphenbildullg ein korrelatives Absterben dahinterIiegender Zellen zur Folge hatte, konnte ieh nieht feststellen. Die naehsten, an die Se~nittfliiehe grenzenden Zellen maehten iiuBerlieh nieht den Eindruek irgend einer Veriinderung. Dagegen zog sieh in einiger Entfernung von der Sehnittfliiehe, parallel zu ihr, ein sehwaeh braunIichgelber Streifen hin, der damit den Zellen gleieht, die an die Rindensehieht . anstoBen. Die Gegend, wo sieh dieser Streifen befindet. liegt ziemlich tief im Gewebe, ungefahr 4- 7 Zellschiehten von del" Schnittfliiehe entfernt. Del' Wundreiz pflanzt sich demnach ziemIich weit ins Innere fort. Die Frage nach dem Zweck des eigenartigen Liingenwachstums von seiten der iiuBersten Zellen drangt sieh unwillkiirIich auf. Nach de Bary bedeutet es einen vorliiufigen WundabschluB. Dagegen spricht 1) Kuhn, Krankheiten der Kulturpflanzen, II. Auf!., pog.117. 2) Frank, Krankheiten der Pflanzen, 1895, Ed. I, pag. 643.

250

aber erstens, daB die Hyphen nicht dicht genug stehen, urn eine derartige Aufgabe zu erffillen, und zweitens die Beobachtung, daB sie entgegengesetzt der Angabe von de Bary auch nach 8 Wochen ihr altes Aussehen bewahren, sich also nicht zu einer Decke verfilzen. Es ist nicht ausgeschlossen, daB nach Ablauf der Ruhezeit bei gleichzeitigem Vorhandensein einer Nahrlosung eine ahnliche Reaktion wie bei den Sklerotien der Sklerotinien eintritt, daB also das Sklerotium in ein vegetatives Stadium ubergeht. Hennings untersuchte auch den Fruchtstiel, der im Fruhjahr aus oem Sklerotium hervorbricht I). Er sah, wie sich an abgebrochenen Stielen "seitlich halbkugelige Kopfchen neu entwickelten" 1); ein deutlicher Beweis, daB auch dieser Teil des Organism us embryonal tatig sein kann.

C. Besprechung der Resultate. Nachdem eine Zelle ausgewachsen uml als Baustein bestimmter Ausbildung dem Organismus eingefUgt ist, tritt fUr gewohnlich bei ungestOrter Vegetation eine weitere Entwicklung nicht ein. Solange aber die Zelle lebendig bleibt, hat sie vielfach die Fahigkeit, unter anderen als den bisherigen Bedingungen eine neue Entwicklungsbahn einzuschlagen, noch nicht verloren 2). Diese Moglichkeit bleibt _aber meist nur "im latenten Zustande vorhanden und tritt nur dann hervor, wenn die gegenseitige Beeinflussung der Zellen aufgehoben wird" 2). Unter Umstanden geschieht es dann, daB wie bei manchen Schimmelpilzen fline einzelne Zelle oder wie bei Xylaria arbuscula ein Zellkomplex flinen neuen Organismus reproduziert. Welch hohen Grad die Differenzierung einer einzelnen Zelle erreichen darf, ohne daB sie die Fiihigkeit zur Reproduktion verliert, ist in den vorhergehenclen Untersuchungen genugend hervorgetreten. Es liegt infolgedessen die Frage nahe, -ob bei den Pilzen gerade so wie bei gewissen Algen und Moosen jede flinzelne Zelle die Fahigkeit besitzt, fUr sich das Ganze zu bilden. DaB Zellen, wie die Scheitel- und Glieclerzellen von Penicillium glaucum und Aspergillus niger, im isolierten Zustande wachstumstatig bleiben uncl einen neuen Organismus entstehen lassen konnen, war zu .erwarten , treiben doch auch innerhalb des Verbandes viele Zellen Seitenzweige, aus denen wiederum Seitenzweige hervorgehen, die schlieBlich Konidientrager entstehen lassen. Abgesehen davon, daB die Zelle isoliert dasselbe leistet wie innerhalb des Verbandes und daB bei Penicillium glaucum die Seitenzweige nicht nur unter oder in der Nahe 1) 1'. Hennings, 1. c. pag. 140. Goebel, Organographie 1898, pag. 35, 36.

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251 der oberen Scheidewand, sondern auch iiber der unteren hervorbrechen, treten an diesen Zellen keine neuen Eigenschaften auf. Es kommt aber noch hinzu, daB eine Anzahl von vegetativen Zellen aus irgend . welchen Ursachen das Auswachsen innerhalb- des Verbandes unterlaBt. Sobald aber solche Zellen isoliert werden, beginnen auch sie auszusprossen, ein Zeichen, daB die Fahigkeit dazu vorhanden war und infolge der Trennung aus dem Verbande realisiert wurde. Der Gegensatz zwischen potentieller Befiihigung und realer Leistung tritt aber noch deutlicher hervor bei den Zellen, die nach ihrer definitiven Ausgestaltung normal nicht mehr wachsen: bei den Zellen der Lufthyphen, des ausgebiJdeten Konidientragers von Penicillium glaucum und bei dem Konidientrager von Aspergillus niger, der bereits Konidien abschniirt. Wenn eine dieser Zellen abgetrennt und in NahrlOsung gebracht wird, so sproBt sie vegetativ aus. DaB z. B. der Konidientrager von Aspergillus niger das zu allen diesen Tatigkeiten notwendige Keimplasma besitzt, wenn die Bildung der Konidien noch nicht begonnen oder gerade eingesetzt hat, durfte wohl von vornherein angenommen werden. Immerhin war es wichtig, den tatsachlichen Nachweis dafiir zu erbringen, daB aIle Zellen einer modifizierten Tatigkeit fahig sind; denn es ist bekannt, daB nicht immer allseitig befahigte Zellen die Wachstumstatigkeit aufnehmen konnen, wie sich z. B. nach den bisherigen Untersuchungen £las Sporangium von Phycomyces nitens als unflihig erwies. Nach ailed em laBt sich feststellen, daB in jeder Zelle von Aspergillus niger und Penicillium glaucum, da jede nach der Isolation aus sich den Gesamtorganislhus zu erzeugen vermag, "potentiell auch die Gesamtbeflihigung, also das gesarnte unerlaBliche Idioplasma (Keimplasma, Erbmasse)" vorhanden ist i). Schon bei den einzelligen Pilzen Mucor stolonifer und Phycomyces nitens miissen Einschrankungen gemacht werden, insofern es nicht gelungen ist, jeden Zellteil zurn Auswachsen zu bringen. Was die Teilstiicke vegetativer Hyphen von Mucor stolonifer anbetrifft, so lehrt schon die normale EntwickluIig, daB Seitenhypheu an jeder Stelle einer Hyphe angelegt werden Mnnen; wo aber solche Aussprossungen an einer Hyphe normal nicht erscheinen, werden sie wie bei Penicillium
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252 wachsen befahigt bleibt und einen neuen Organism us reproduzieren kann, laBt sich nicht ohne weiteres aus der normalen Entwicklung ableiten, sondern konnte nur durch das Experiment erwiesen werden. Dagegen muBte bei dem Sporangium von Mucor und von Phycomyces vorausgesetzt werden, daB sie potentiell die Fahigkeit zur Reproduktion besitzen, weil beide mit dem fiir die Bildung der Sporen notigen Keimplasma ausgestattet sind. Eine Realisierung dieser Fahigkeit gelang aber nur an dem Sporangium von Mucor stolonifer. Es ist aber deshalb . noch nicht ausgeschlossen, daB auch noch das Sporangium von Phycomyces nitens durch irgendwelche Umstande zur Reproduktion gebracht wird, wenn nicht bestimmte Ursachen, wie z. B. die Membran, ein Aussprossen verhindert. Ebenso geben die negativen Erfolge mit dem Sporangium trager, den Stolonen und Rhizoiden von Mucor stolonifer noch kein Recht, diesen Zellteilen die potentielle Befahigung zum Auswachsen abzuspl'echen. Nach Brefeld reproduziert z. B. del' Sporangiumtrager von Mucor Mucedo', wenn er von Piptocephalis befallen wird, neue Sporangientrager, die zu Sporangien anschwellen 1). Dieselbe Befahigung diirfte potentiell auch del' Sporangiumtrager von Mucor stolonifer besitzen, wenigstens solange durch ihn noch die Stoft'e fiieBen, die im Sporangium gebraucht werden und das Sporangium selbst zum Auswachsen befahigen. A,llerdings ist nicht bekannt, welche Ursachen eine Realisierung del' angenommenen Fahigkeit hindern konnten. Bei den Stolonen von Mucor stolonifer gibt schon die normale Entwicklung den Beweis einer vielseitigen Fahigkeit: Sie bilden, wenn sie einen Gegenstand beriihren, Rhizoiden, lassen dann Sporangientrager mit Sporangien entstehen und wachsen unter Umstanden noch nach einem anderen Punkte weiter. Diese Wachstumstatigkeit beschrankt sich abel' nul' auf einen geringen Raum an der Spitze. Trotzdem diirfte wohl allch del' iibrige Protoplast alles das enthalten, was er zum Auswachsen braucht. Bei den Mucorineen Phycomyces nitens und Mucor stolonifer konnte also die Fahigkeit zur Reprodllktion nicht nachgewiesen werden: am Sporangium vom Phycomyces und am Sporangiumtrager, den Stolonen und Rhizoiden von Mucor. Bei den hOheren Pilzen mit komplizierterem Fruchtkorper waren nicht mehr einzelne isolierte Zellen odeI' Zellteile, sondern Zellkomplexe Gegenstand der Untersuchung. Wenn infolgedessen von einem solchen 1) Brcfeld, 1. c. Heft T, pag. 58.

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253 Zellkomplex eine Reproduktion ausgefiihrt wird, so bleibt es trotzdem unentschieden, ob die Fahigkeit dazu schon an und fiir sich in jeder ~inzelnen Zelle schlummerte odeI' ob diese Fahigkeit eine sekundiire Eigenschaft ist, die die Zelle, wie Wiesner und unter Umstanden auch Pfefferl) annimmt, erst durch ZufluB aus benachbarten Zellen erwirbt. Die Voraussetzung einer Reproduktion sind abel' zunachst Zellen, die die Wachstumstatigkeit von neuem aufnehmen konnen; denn es ist bekannt, daB dies nicht immer einer allseitig befiihigten Zelle moglich ist 2). Oft macht eine nicht mehr wachstumsfahige Zellhaut eine Reproduktion unmoglich. Infolgedessen gestatten uns die betreffenden Untersuchungen zunachst ein Urteil dariiber, welche Zellen eines Pilzes die Moglichkeit des Wachstums behalten. Zielt die Wachstumstiitigkeit auf eine Reproduktion odeI' Regeneration hin, so muB del' Ausgangspunkt in dazu befahigten, embryonalen Zellen liegen. Es ist abel' immer zu bedenken, daB eine Reproduktion odeI' Regeneration nicht schlechthin die gesamte Befahigung der Zellen anzeigt, daB vie 1mehr stets del' Erfolg eines korrelativen Wirkens vorliegt 3). Von den Zellen del' jungen Fruchtkorper von Coprinus ephemerus und Coprinus stercorarius behanptet B refeld, daB jede einzelne Zelle befahigt sei, einen neuen Organism us zu bilden. Da auch er nur Zellkomplexe verwandte, so ist nicht erwiesen, ob das auch von einer isoHerten Zelle gesagt werden kann. Von einer Basidie zwar, die noeh keine Sporen abgeschnfirt hat, muB wie bei einem Konidientrager von Aspergillus schon von vornherein angenommen werden, daB sie das komplete Keimplasma besitzt uud deshalb wohl auch isoliert einen neuen Pilz ergeben diirfte. Eine solche Annahme kann abel' nicht mehr von Palissaden-, Stiel- und Hutzellen gemacht werden. Fiir diese Zellen konnten nul' die Vel'suche den Nachweis erbringen, daB auch sie im Verband mit anderen Zellen befahigt sind, einen neuen Organismus zu reproduzieren. Da die Versuche mit den Zellen aller Gewebe diesel' Pilze vorgenommen wurden, so laBt sich wohl behaupten, daB jede lebendige Zelle im jungen Fruchtkorper von Coprinus ephemerus und Coprinus stercorarius wachstumsfiihig bleibt und daB sie innerhalb eines Zellkomplexes fahig werden kann, einen neuen Organislllus zu bilden. Die Mitteilungen von Magnus fiber Agaricus campestris 4), die Beobachtungen von Massart5), die in diesel' Arbeit beschriebenen I) 2) 3) 4) 5)

Pfeffer, Ders., l. Pfeffer, Magnus, Masilart,

Physiol., Bd. II, pag. 178. c. Bd. II, pag. 178 u. 205. l. c. Bd. II, pag.180. l. c. pag. 129. l. c. pag. 18.

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254 Versuche an demselben Pilze uncI die Beobachtungen von Hennings an Russula, Tricholoma u. a. 1) deuten daraufhin, daB auch andere Agaricineen aus derartig befahigten Zellen aufgebaut sind. Zu wachsen beginnen eine Anzahl Stielzellen von Agaricus campestris, wenn der Hut vom Stiel getrennt wird, obwohl es zu keiner Reproduktion eines Fruchtkorpers kommt. An einem steril aus Hut odeI' Stiel heraus~ geschnittenen Teilstiick entsteht ein weiBel' Uberzug, del' auf wachsende Zellen zuriickzufiihren ist. An einem isolierten Stiele kann sogar die Reproduktion eines neuen, wenn auch eigentiimlich gebauten Fruchtkorpers ausgefiihrt werden. Leichte Verletzungen, die durch TierfraB an del' OberHache des Hutes entstehen, werden vernarbt. Nach Magn u s regeneriert del' Hut die kiinstlich entfernten LameHen, wenn auch in einer morphologisch etwas abweichenden Form. AHe diese Erscheinungen gestatten uns anzunehmen, daB bei vielen Agaricineen wie bei Coprinus zunachst einmal aIle lebendigen Zellen wachstumstatig werden konnen uncI daB Zellen des Hutes. des Stieles, des Hymeniums uncI del' OberHache die Fahigkeit zur Reproduktion, resp. Regeneration besitzen. Wachstumsfahige Zellen lieBen sich auch an all den iibrigen untersuchten Pilzen nachweisen; es hat den Anschein, als ob jeder lebendigen Zelle (lieser Pilze die Fahigkeit zukomme, von neuem die Wachstumstatigkeit aufzunehmen. Reproduktion und Regeneration treten abel' nicht so unbedingt auf wie bei den Agaricineen. Zwar konnte an allen diesen Pilzen mit Ausnahme von Daedalea unicolor eine Ersatztatigkeit ausgefiihrt werden, jedoch nul' unter besonderen Bedingungen, dazu gebOrt bei den Polyporeen, daB sie auf ihrem Substrate stehen bleiben, bei Xylaria hypoxylon, daB die Teilstiicl{e dem Scheitelteil des Fruchtkorpers entstammen. Die alteren Zellen von Xylaria hypoxylon vermogen, obwohl auch sie wachstumsfahig bleiben, nicht in den embryonalen Zustand zuriickzukehren, welche Fahigkeit dagegen aIle lebendigen Zellen von Xylaria arbuscula auch am isolierten Teilstiick zeigen. Es sollte nun weiter erortert werden, in welcher Weise die AuBenbeflingungen auf cIie Lenkung del' Ersatztatigkeit von EinfluB sind, und im Zusammenhange damit, inwieweit die Qualitat del' Neubildung vom Zustande des Mutterorganismus abhangig ist. Wahrend es unter Bliitenpflanzen, Farnen und l\tIoosen Organismen gibt, die bei voller Konstanz del' AuBenbedingungen ihre spezifische Ontogenese ~lurchlaufen, ist neben den rneisten Algen, auch bei den meisten Pilzen eine Veranderung del' AuBenbedingungen notig, wenn 1) Hennings, I. c. pag. 138.

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255 der Entwicklungsgang mit der Produktion von Fortpflanzungsorganen abschlief3en soIl 1). Fraglich ist es, ob das auch fiir alle hOheren Pilze gilt, was von Pfeffer in Zweifel gestellt wird 2). Jedenfalls steht aber soviel fest. daB die meisten Pilze ihren l"ormenkreis nul' bei einem bestimmten Wechsel der. iiuBeren Einfliisse durchlaufen. Die Reizbedingung fiir (len Fortpflanzungsprozef.l kann aber gegeben werden durch Abnahme del' Nahrung, Ansammlung von Stofiwechselprodukten oder durch Ubergang in ein anderes Medium. Werden dagegen die AuBenbedingungen konstant erhalten, so erfolgt ein rein vegetatives Wachsen und Vermehren. Der Experimentator hat es also in del' Hand, durch Veriinderung del' entsprechenden iiuBeren .Faktoren die auf Bildung derFortpflanzungsorgane hinzielenden Wachstumsvorgange auszulOsen . oder durch Konstanz derauBeren Einfliisse den Pilz im vegetativen Zustande beharren zu lassen. Die Anpassungsfiihigkeit vieler Pilze geht aber noch weiter. Man kann namlich ein Organ (Zelle, Zellteil), das durch Veranderung der auBeren Faktoren entstand, wieder unter die AuBenbedingungen versetzen, bei deren Konstanz nur vegetatives Wachstum vor sich geht. Das geschieht aber dadurch, daB man die betreffenden Objekte, die durch Anhiiufung von Stoffwechselprodukten im Nahrsubstrat, durch Nahrungsmangel oder durch Herauswachsen aus dem Niihrsubstrat entstanden, wieder in frische Nahrlosung, resp. auf frisches Nahrsubstrat bringt, so daB sie von diesem unmittelbar umgeben werden. 1st die Ausgestaltung der betreffenden Objekte noch nicht zu weit fortgeschritten, so ist in einer Anza1ll von Fallen eine Umlenkung der bisherigen Entwicklungsrichtung moglich, nnd es beginnt von neuem vegetatives Wachstum. Auf diese Weise war es moglich, aus einem Sporangiumtrager von Phycomyces nitens, aus einem Konidientrager von Aspergillus niger, aus einer Konidientragerzelle von Penicillium glaucum ein vegetatives Myzel zu erzielen. Auch Fruchtkorperteile einiger hOherer Pilze besitzen die Fahigkeit, aufs vegetative Stadium zuriickzukehren, wie es £lurch das Verhalten von Coprinus ephemerus, Coprinus stercorarius und Peziza sklerotiorum dargetan wird. Eine ebensolche Umlenkung gelingt mit den Sklerotien von Coprinus stercorarius und den Sklerotien der Sklerotinien. Andere Organe, die unabhiingig vom Fortpflanzungsprozesse entstehen, namlich die Lufthyphen von Penicillium glaucum, Aspergillus 1) Vergl. Klebs, Jahrb. f. wiss. Bot. 1900, Bd. XXXV, pag. 80. 2) Pfeffer, 1. c. Bd. II, pag. 250.

256 niger, Phycomyces nitens und Mucor stolonifer vermogen in derselben Weise zu reagieren, indem sie in NahrlOsung zu Myzel auswachsen. Del' bei all den genannten Objekten einheitliche Verlauf del' Reaktion erfahrt eine Ausnahme durch das Verhalten des Sporangiums von Mucor stolonifer. Wurde dieses Sporangium untergetaucht, so bildeten sich zwar auch Keimschlauche, abel' dadurch, daB diese alIesamt sofort iiber das Niihrsubstrat hervorwachsen und an ihren Enden Sporangien entstehen lassen, wird angezeigt, daB die veranderte Tatigkeit im Sporangium darnach strebt, auf dem kiirzesten Wege von neuem Fortpfianzungsorgane zu produzieren. Diese Beobachtung gestattet abel' noch nicht anzunehmen, daB das Sporangium nie Myzel bildet wird. Eine solche Annahme wird schon durch. das Auswachsen des Sporangiums hinfallig. AuBerdem geniigen die beiden Resultate, die erzielt wurden, noch nicht, um das beobachtete Verhalten zu generalisieren. Auch an del' Zygospore von Mucor Mucedo entsteht bei d.en gleichen AuBenbedingungen in den meisten FaIlen ein Keimschlauch, del' sofort zur Fruchthyphe wird 1). Doch ist ehenfalls, wenn auch seltener beoachtet worden, daB die Zygospore ein Myze\ bildet. Es ergibt sich so, daB bei einer Anzahl von Pitzen reproduktionsfahige .Zellen odeI' Zellteile, die nicht dem Myzel an gehOren , unter AuBenbedingungen, die einer myzelialen Entwicklung giinstig sind, zu vegetativen Hyphen auswachsen, also Gebilde hervorbringen, die ihrer Qualitat nach nicht mit dem Zustande des reproduzierenden Objektes iibereinstimmen. Eine Ausnahme macht nach den bisherigen Erfahrungen das Sporangium von Mucor stolonifer, das trotz del' fUr ein myzeliales Aussprossen giinstigen AuBenverhaItnisse, kein Myzel biJdet, sondern sofort neue Sporangien entstehen laBt, also Neubildungen produziert, die seiner eigenen Qualitat entsprechen. Mit diesen Betrachtungen sind wir gleichzeitig del' Frage del' vegetativen Vermehrung naher getreten. Sie wird fUr PiIze erst vollstiindig gelost sein, wenn man in del' Kenntnis del' kiinstlichen NiihrbOden weiter vorgedrungen ist. Nach den bisherigen Erfahrungen darf man wohl annehmen, daB dort, wo reproduktionsfahige Zellen nachgewiesen wurden, auch eine vegetative Vermehrung moglich sein wird. . Die groBte Anzahl der Versuche wurde nun abel' so angeordnet, daB keine Veranderung in den AuBenverhiiltnissen eintrat. Vegetatives Myzel blieb in seiner Nahrlosung, FruchtkOrper hOherer PiIze wurden auf ihrem natiirlichen Nahrboden behandelt. Wenn auch nicht bei 1) Brefeld, 1. c. Heft I, pag. 23.

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257 allen PiIzen nachgewiesen ist, daB Nahrungsmallgel den AllstoB zur BiIdullg del' Fortpflanzungsorgane gibt, so wird doch !.rei den 'meistell diesel' Faktor maBgebelld sein; auf jeden Fall wirkt er auf Teilstiicke von Fruchtkorpern, die so ausgelegt werden. da};! eine Nahrungszufuhr aus del' Umgebung ausgeschlossen ist. Unter diesen Umstiinden war der Erfolg del' im Teilstiick durch die Isolierung ausgelosten Wachstumstatigkeit derselbe' wie bei vielen Myzelien, in deren Umgebung Abnahme der Nahrung eintritt: Es wird ein Fruchtkorper angelegt; vorausgesetzt natiirlich, daB dazu befiihigte Zellen vorhanden sind. Dieselbe Reaktion tritt aber auch meist an Fruchtkorpern, die auf ihrem Substrat stehen bleiben, dann ein, wenn die Verletzung so stark ist. daB dem Objekt eine Weiterentwicklung in der angegebenen Richtung unmoglich wird. Es erfoIgt ebenfalls die Reproduktion eines Fruchtkorpers. Offenbar rettet del' Organismus, wie Go e bel interpretiert, "unter Umstanden, welche der Entwickiung ungiinstig sind, daB "Keimplasma" auf mogHchst kurzem Wege" 1). Eine Regeneration wird an den Fruchtkorpern dann ausgefiihrt, wenn del' Eingrift· nicht allzu storend wirkt, wenn z. B. durch Tierfl'aB TeiIe del' Oberfliiche oder des Hymeniums weggefressen werden. Nun gibt es noch eine Anzahl von Fallen, wo zwar die Bedingungen fiir eine Regeneration giinstig sind, wo abel' doch eine Reproduktion yom Organismus vorgezogen wirel. Brefeid konnte z. B. eine Regeneration des Hutes von Coprinus stercorarius nur dann erzielen, wenn er die Reproduktion von FruchtkOrpern auf dem Sklerotium verhinderte, und nach Massart erfoIgt ebenfalls am Fruchtkorper von Agaricus campestris eine Regeneration gewisser Teile nul' bei Unterdriickung del' angestrebten Reproduktion. Diese an anderen Pflanzen schon oft beobachtete Erscheinung ist nach Pfeffer so zu verstehen, daB eine korrelative Hemmung del' Regeneration von del' Ersatztatigkeit ausgeht, "die in del' Pflanze augenscheinlich zunachst aufgenommen und bevorzugt wird und tatsachlich oft okologisch vorteilhafter ist" 2). Was abel' die Qualitiit del' Neubildungen anbetrifft, so hangt sie, falls ein Objeld unter den Au.Benverhaitnissen bleibt, unter denen es sich normal entwickeIt, von dem Stadium ab, in dem sich del' Organismus befindet3). Am Myzel wird Myzel gebildet, am Sporangiumtrager von Mucor Mucedo und Phycomyces llitens von neuem Sporangiumtrager mit Sporangien. FruchtkOrperteiIe reproduzieren neue FruchtkOrper. 1) Goebel, Organographie, 1898. pag.122. 2) Pfeffer, I. c. Bd. II, pag. 208. 3) Goebel, Morphologische und biolog. Bemerkungen, Flora 1903, pag. 145.

258 Auf ihrem Substrat stehen bleibende Fruchtkorper regenerieren entweder das Hinweggenommene oder lassen ebenfalls neue Fruchtkorper entstehen. Die Bedingungen des Absterbens mycelialer Zellen von Aspergillus niger. Wenn es auch nicht moglich ist, die letzte Ursache im Protoplasten, durch die der Tod herbeigefuhrt wird, festzustellen 1), so muB doch versucht werden, das Absterben auf innere oder au13ere Faktoren zuruckzufuhren 2). Es ist demnach zu untersuchen, ob sich der Tod von Myzelzellen bei Aspergillus niger selbstregulatorisch im Verlaufe der Ontogenese einstellt oder ob er durch AuBenbedingungen veranlaBt wird. P an tan elli hat fur gewisse Stadien der Entwicklung von Aspergillus niger angegeben, in welchem Verhiiltnis die Zahl der toten Zellen zu der der lebenden steht S). Darnach leben die meisten Zellen nicht langer als 4-5 Tage; denn "schon am 4.-5. Entwicklungstage erscheinen die fruher ausgegliederten Zellen auch in isolierten Flocken tot und mit der Verdichtung zu einer Decke bleiben meist nur die oberflachlichen und die Randhyphen am Leben". Da nach Verlauf dieser Zeit auch die Sporenproduktion vollendet ist ond nach der Sporenproduktion lebende Zellen nur eine Ausnahme bilden, so liegt es nahe, den SchluB zu ziehen, daB mit AbschluB der Sporenbildung korrelativ die Lebenstatigkeit der vegetativen Zellen aufhOrt. Es ware auch verstandlich, daB sich bis zu diesem Punkte der Entwicklung die ZelIe so abgenutzt hat, daB ihr ein Weiterleben unmoglich wird. Nach einer solchen Interpretation wurden es also innere Ursachen sein, die das Absterben der Myzelzellen bedingen. Besteht aber wirklich eine solche Korrelation? DaB sie nicht bestehen muE, lehren die Erfahrungen mit Xylaria a~buscula und Agaricus velutipes, deren Fruchtkorper noch lange Zeit nach der Abschnurung lebende Zellen enthalten. Es erhebt sich infolgedessen die Frage, ob die Myzelzellen von Aspergillus niger tatsachlich gleichzeitig mit der Sporenbildung absterben. Zur Beantwortung dieser Frage kultivierte ich den Pilz unter denselben Bedingungen wie Pan tanelli. Ich stellte deshalb eine Niihrlosung von folgender Zusammensetzung her: Auf toO ccm H 2 0 - 1 g 1) Pfeffer, 1. c. Bd. II, pag. 283. 2) Ders., 1. c. Bd. II, pag. 283. 3) Pantanelli, Jahrb. f. wiss. Bot., Bd. XL, 1904, pag. 308.

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NH 4NOs, 5 g Traubenzuckel', 0,5 g KH 2 PO(, 0,25 g MgS04 (0,52 g MgS04 7 aq), 0,02 g ZnSO(, 0,001 g F~CI6' Spuren von H s P0 4 1). ~ Am dritten Tage nach der Impfung konnte ich beobachten, daB schon einige Hyphen fruktifizierten. Dieses Stadium wahlte ich zunachst fUr meine Untersuchungen aus. Das Hyphengeflecht ist noeh so locker, daB sich die einzelnen Hyphen, die einen Konldientrager angelegt hatten, bequem verfolgen HeBen. Derartige Myzelflockchen habe ich sehr oft und mit groBter Peinlichkeit naeh toten Zellen durchsucht, konnte aber nur konstatieren, daB auch an den Hyphen, die fruktifiziert hatten, tote Zellen eine Ausnahme bildeten 2). Weitaus die meisten Hyphen setzten sich aus lebenden Zellen zusammen. Nun ist aber noeh einzuwenden, daB Kulturen auf diesem Stadium die Sporenbildung noch gal' nicht abgeschlossen haben; denn es finden sich noch zahlreiche unentwickelte Konidientrager. Ich habe abel' meine besondere Aufmerksamkeit den Zellstrangen gewidmet, denen ein vollkommen ausgebildeter Konidientrager angehOrte, der seIber seine Konidien schon wieder zum groBen Teile verI oren hatte. In seltenen Fallen entdeckte ich tote Gliederzellen. Am 4. und 5. Tage treten die toten Zellen in del' Weise auf, wie es Pan tanelli festgestellt hat. Lebendige Zellen 1assen sich abel' bis zum 12. Tage nachweisen, beschranken sich jedoch nach Angaben Pan tanellis, die ichbestatigen konnte, auf die oberflachlichen und die Randhyphen S). Durch das Ergebnis unserer Untersuchung ist die Annahme hinfallig geworden, daB Sporenbildung und Absterben der Myzelzellen zeitlich zusammenfallen. Nun kann aber noch gel tend gemacht werden, daB del' Vorgang der Fruktifikation die vegetativen Zellen so in Ansprueh nimmt, daB ihre Lebensdauer verkiirzt wird. Infolgedessen war zur endgiltigen Losung des Problems noch die experimentelle Behandlung einer anderen Frage notig: Vermag namHch eine Unterdriickung der Fruktifikation die Lebensdauer der Zellen zu verlangern? Die Sporenbildung, die nur bei geniigender Transspiration moglich ist, kann dadurch unterdriickt werden, da13 der Pilz submers ge-

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1) Pantanelli, L c. pag. 306. 2) Um lebende von toten Zellen zu unterscheiden, benutzte ich verschiedene Methoden: entweder plasmolysierte ich mit 10 % Kalisalpeter, oder ich fiil'bte die Objekte mit Methylenblau. Mit der Zeit stellt sich aber eine 80lche Ubung ein, daa man derartige Mittel gar nicht mehr braucht. Trotzdem wandte ich. auch wenn ich glaubte, durch bloJ3e Betrachtung unter dem Mikroskop ein sicheres Urteil erhalten zu haben, eine del' beiden Methoden nachtril.glich an. 3) Pantanelli, ( c. pag. 308.

260 zfiehtet wird. Solehe Kulturen erlangt man bequem dadureh, daB man, wie es K I e b s getan hat, oberfHiehlieh entstandene MyzeItioekehen in NahrlOsung versenkt. Um von vornherein zu vermeiden, daB das Myzel in Berfihrung mit der freien Luft kam, benutzte ieh folgendes Ver J fahren: Ieh verwandte wieder die Losung, deren Zusammensetzung ieh oben angegeben habe, und gewann dureh Beimengung von Agar ein festes Substrat. Dieses Nahrsubstrat erwarmte ieh in einem Kolbehen solange, bis es sieh verflfissigte, impfte es mit Sporen, die sieh dureh Sehiitteln so in der Flfissigkeit verbreiteten, daB jeder mit del' Platinnadel herausgenommene Tropfen mindestens eine Spore enthielt. Einen solehen Tropfen fibertrug ieh auf einen sterilisierten Objekttrager, auf dem er erstarrte. Da sieh der Agar in Fliissigkeit von seiner Unterlage ablost, muBte eine besondere Vorriehtung angebraeht werden, um dies zu vermeiden. Ieh sehnitt dfinne Glasstreifen (etwa 2 em lang und 0,4 em breit), die ieh, naehdem ieh sie dureh Hitze sterilisiert hatte, lfiber den Agartropfen legte um} mit Siegellaek befestigte. Den Objekttrager braehte ieh, mit dem Nahrtropfen naeh unten, in eine Kristallisiersehale. legte ibn auf der einen Seite auf einen Glasbloek, um clem spateren Myzel ein Aufsteigen der entstehenden Gasblasen zu erleiehtern. Dann goB ieh in das KulturgefiiB soviel Niihrlosung, bis der Objekttrliger vollstlindig bedeekt war. Dia Zusammenstellung des Versuehes gesehah, um eine Infektion zu vermeiden, im Dampfkasten. Wenn nun doeh einige Sporen ihren Weg an die Obertlaehe fanden, so wurde das hier entstandene Myzel mit einer sterilisierten Pinzette ·entfernt. Naeh drei Tagen untersuehte ieh die submers entstandenen Kulturen mit Hilfe derangegebenen Methoden auf tote Zellen. AIle Zellen erwiesen sieh als lebendig. Am 4. Tage dagegen traten in allen Kulturen abgestotbene Gliederzellen auf, deren Zahl mit dem 5. Tage zunahm. Die Myzelzellen gingen von der Mitte aus zu Grunde, wahrend die Randzellen lebendig blieben. Also sterben aueh hier die am frfihesten abgegliederten Zellen zuerst ab, wie es Pantanelli an den normalen Kulturen naehgewiesen hatl). Am 6. Tage haben sieh die toten Zellen wieder etwas vermehrt, die Peripherie der Myzelien besteht dagegen durehweg aus lebendigen Zellen. Doeh muB noeh hinzugefiigt werden, daB die Zunahme del' toten Zellen nieht regelmaBig vor sieh geht. In gleiehgroBen und gleiehalten Myzelien herrsehen bedeutende 1) Pantanelli, L c; pag. 308.

261 Untersehiede, so daB es nieht moglieh ist, ein bestimmtes Verhiiltnis zwischen lebenden und toten Zellen fiir gewisse Zeiten anzugeben. Das Resultat des zweiten Ve~suehs ist also foJgendes: Am 4. Tage der Entwieklung treten in den submers gehaltenen Myzelien die ersten abgestorbenen Zellen auf, und zwar trifft der Tod zunaehst die ZelIen, die zuerst abgegliedert worden sind. Daraus ergibt sieh abar, daB das Alter der submers gehaltenen Zellen das der normal lebenden nieht iibersteigt. Tr<;>tZ der Aussehaltung der Sporenbildung tritt also der Tod ebenfalls am 4. bis 5. Entwieklungstage ein. Aueh bei einjahrigen Pflanzen wird die Lebensdauer der somatisehen Teile nur bis zu einem gewissen Grade verlangert, wenn' man Bluhen und Fruehten verhindert 1). - Der Tod der vegetativen Zellen von Aspergillus niger wurde demnaeh selbstregulatoriseh dureh innere Ursaehen herbeigefiihrt. Es fragt sieh abel' weiter, ob nieht aueh auBere Faktoren hierbei wirksam sind. DaB gewisse AuBenbedingungen ein friiheres Absterben del' vegetativen Zellen bewirken konnen, lehrt die Untersuehung' einer AgarkuItur. Ieh lieB eine solehe Kultur, die l{reisformig wuehs, einen Durehmesser von 3,7 em gewinnen, wozu eine Zeit von 7 Tagen notig war. Der auBerste Rand bestand aus Hyphen, die noeh nieht fruktifiziert hatten. Schon unter ihnen traten hin und wieder tote Zellen auf. Die naehste Zone besaB eine Breite von 0,2-0,3 em und bestand aus einem Myzel, das erst wenig Fruehttrager ausgebildet hatte, trotzdem eine groBe Zahl abgestorbener Zellen enthielt. Weiter naeh dem Inneren del' ~ultur stieg die Zahl dieser Zellen rapid, sehlieBlich waren lebende Zellen nur noeh an del' Oberflaehe zu finden . Ais Ursaehe, die den Tod von Zellen in solehen Hyphen herbeifuhrt, die noeh gar nieht fruktifiziert haben, kommt zunaehst die besehrankte Sauerstoffzufuhr in Betraeht. Sobald sieh einige Hyphen ubereinanderlagern, werden die zu unterst liegenden yom Sauerstoff del' Luft abgesehnitten. Ein weiterer Faktor, del' die Lebensdauer del' dem Substrat aufliegenden Zellen verkiirzt, ist wahrseheinlieh die Ansammlung sehiidlieher StoffweehseJprodukte. So laBt es sieh erklaren, daB del' Tod bei den meisten Zellen diesel' Agarkulturen fruher eintritt als in den vorher untersuehten MyzeJien. - Wenn aueh nieht in demselben Grade, so werden dieselben AuBenbedingungen doeh aueh bei den Myzelien auf odeI' in Niihrlosung von EinfluB sein. Das beweist die Tatsaehe, daB einzelne lebende Zellen bis zum 12. Entwick1) Pfeffer, l. c. Bd. II, pag. 285.

262 lungstage an der Oberseite von oberflaehlieh entstandenen Myzelien naehgewiesen wer~en konnen. Das Resultat alIer Versuehe laBt sieh in folgender Weise zusammenfassen : Die Lebensdauer der vegetativen ZeJIen von Aspergillus niger, der auf Nahrlosung gezogen wird, betragt durehsehnittlieh 4-5 Tage. Das Absterben del' Zellen und die Sporenproduktion fallen zeitlieh nieht zusammen, aueh vermag die Unterdruekung des Fortpflanzungsprozesses die Lebensdauer del' Zellen nieht zu verlangern. Die Tatsaehe, daB lebende Zellen noeh bis zum 12. Entwieklungstage an del' Oberflache del' Kulturen zu finden sind; laBt annehmen, daB auBere Faktoren, namlieh besehranktere Sauerstoffzufuhr und Ansammlung sehadlicher Stoffwechselprodukte den Tod del' Zellen fruher herbeifuhren, als er selbstregulatoriseh eintreten wurde.